明胶因其生物可降解性、良好的生物相容性和成膜性而在医药领域中广泛应用。 制作胶囊壳需要的原材料有十几种之多，在其中，明胶当仁不让，占据着头把交椅，占胶囊壳质量的 90% 以上。
明胶胶囊虽有很多优点，但也存在不足：1）由于醛基、亚胺或酮类等基团的存在，胶囊在储存过程中易发生交联，形成稳定的明胶网络，减缓胶囊的溶出，降低其生物利用度；2）明胶来源于动物的皮或骨，因此素食主义者用药时不方便；3）明胶胶囊囊壳材料来源于动物皮或骨，易传播传染性海绵组织脑科疾病 ——疯牛病；4）软胶囊囊壳机械特性易受温度和水分影响 —— 囊壳中增塑剂的加入，增加了氧渗透率和水分在囊壳和胶囊内容物间的转移，极少量的水分变化就会对药物的溶出造成很大影响；5）软胶囊还存在药物迁移的现象。因此，需要寻找改性明胶或明胶替代品来改善明胶胶囊的缺陷。
明胶胶囊的替代品有植物胶（魔芋胶、阿拉伯胶等）、微生物胶（黄原胶、结冷胶等）、海藻胶（卡拉胶、海藻酸盐类等）、淀粉等。
明胶是胶原水解产物，是生物来源的多肽，具有良好的生物相容性。明胶经改性后凝固点降低，在较低的温度下能保持液体状态，可作为血浆替代品应用于临床，主要用于手术创伤、低血容量性休克等的血容量补充，聚明胶肽已被世界卫生组织（WHO）列为基本药物 。
目前，国内应用较多的血浆扩容剂产品有聚明胶肽注射液和琥珀酰明胶注射液。前者是六亚甲基二异氰酸酯通过脲桥键交联的脲联明胶注射液；后者是以琥珀酸酐为交联剂，交联改性的琥珀酰明胶注射液。明胶作为血浆容量扩充剂很好地解决了临床血源紧张、输血时的血型等问题。
明胶作为血浆替代品的使用量占全球血浆扩容剂（白蛋白、葡聚糖、羟乙基淀粉等）的25%，但明胶在临床应用中会产生毒副作用：频繁使用明胶注射液会导致急性肾损伤的发病率增加；减少凝血因子Ⅷ、Ⅰ和血管性血友病因子（von WillebrFactor，vWF），降低血小板数量，诱导纤维蛋白聚合紊乱，延长出血时间；可引起严重的过敏反应等。
明胶因其具有较高的生物相容性、生物可降解性且体内降解后不产生其他副产物、无免疫原性和血液相容性以及具有与胶原相同的组分和生物性质，广泛应用于组织工程和药物递送系统中。对于骨组织，理想的骨组织支架需具有生物活性和足够的机械强度、易于细胞黏附，但明胶在体内降解速度较快、机械性能差。有学者综合聚己内酯（PCL）良好的机械性能、其在体内降解速率与骨生长速率相当、磷酸钙修饰后的明胶的矿化作用，制备 3D双层支架——磷酸钙修饰的明胶 /PCL支架（Gel/SG5/PCL），弥补了明胶在体内降解速度快、机械性能差等问题。
明胶或改性明胶也可作为非病毒载体用于基因药物的递送，可解决传统阳离子载体的细胞毒性及免疫原性等问题。siRNA诱导基因沉默，可用于包括癌症在内的多种疾病的治疗，但siRNA不稳定，易被酶降解。如果将 siRNA链5'- 末端硫醇化，siRNA单体自发聚合形成聚siRNA，同样，用二硫化物修饰明胶链中的羧基得到硫醇化明胶。通过聚siRNA与硫醇化明胶间自发地交联而把siRNA载入硫醇化明胶纳米粒。载聚siRNA硫醇化明胶纳米粒在还原剂存在的条件下释放出siRNA单体，避免siRNA被酶降解，有效地将siRNA递送到病灶。
作铸涂纸的胶粘剂：由于生产铸涂纸所用的干酪素价格昂贵，经过实验室的研究试验和工厂的生产实验，水解和漂白处理后的工业低等级明胶可作为铸涂纸的胶粘剂。
明胶最重要的性能之一是形成可逆转换胶体的能力。可逆转换胶体在生产膜、织物、涂层、胶囊方面有很重要的应用。有专利报道了利用这种凝胶制造汽车部件的模子。由于明胶具有发泡性，因此它可以应用在防火剂、庄稼保护覆盖物、涂层衬底、抑制灰尘扩散材料及应用在制备吸收噪音的泡沫水泥化合物、热绝缘体和防火材料。利用明胶的粘性制成的皮胶比合成胶更常用、更环保，可用于造纸的施胶剂，来制造砂布、砂纸、胶带纸。美国航天局研制成功胶原蛋白强力粘合剂，用作飞机外壳铝板的粘结，其强度超过了任何一种铆接和粘接方式。明胶的可乳化性可以用作保护胶体、絮凝剂，用在化妆品、涂料中，而且胶冻强度（Bloom值）越高的明胶具有越高的乳化能力。明胶的吸油性可用于回收地面泼溅的油，明胶的吸水性可用于农业杀虫剂的可控缓释体系。
用明胶、淀粉、海藻胶质、角藻胶作为壳材料，以通式为[ R1O（CH2CH2O）nSO3]-（R2NHR4R3）+的材料为核心，做成高浓度的胶囊型洗涤剂，并具有良好储藏性、除垢作用和生物降解性。日本报道了明胶与十二烷基酰氯在醇溶液中反应可制成肽—月桂酸钠盐，此产品可用做表面活性剂，它在硬水中有很好的溶解性，气味少，起泡性好。日本还有用不溶于水的N-酰化明胶包裹化妆品的颜料的报道，这既阻止了颜料与皮肤的直接接触，又具有保湿作用。
明胶独特的性能，使其在传统感光材料中起着重要的作用。新的感光材料的出现也应用到了明胶。有学者利用明胶制成了含有卤化银感光微粒的喷墨印刷接受层。这种材料含有基层，基层的一边为含有卤化银微粒的感光层，另一边是含有多种亲水胶体的喷墨印刷吸墨层。这种材料允许将感光材料刚刚冲洗后就进行喷墨印刷，并且温度大时具有良好的墨水亲和性。
随着数字相机的应用，彩色相片硬拷贝所需要的喷墨纸，已经开始出售，在这种纸的一边或两边都涂上了明胶层。
明胶、胶原的水解物及其衍生物在化妆品中应用，对皮肤和毛发具有保护、保湿、去污等作用，但这类添加剂只有在与化妆品某些成分配伍时才能显现出有意义的效果。
这类蛋白质与月桂酰醚硫酸酯钠（sodiumlauryl ether sulphate）组成的复合物对眼睛有保护作用。将中性胶原溶液和酸溶胶原溶液与合成的肥皂、香皂及其它洗净剂配合使用，可防止皮肤免受各种洗涤剂的有害作用（如刺激作用）。这是因为明胶、胶原的水解物及其衍生物能在洗涤剂外形成胶束而使合成的肥皂、香皂及其它洗净剂趋于温和。同时，它们可增强洗净剂的去污作用而不降低或仅略为降低泡沫活性。含蛋白质的肥皂和洗净剂还具有优良的保湿效果，对某些油类物质如染眉油、口红、眼脸膏等有极好的乳化性，洗后能使皮肤感觉柔和、不发干和不发粘。
含蛋白质的毛发化妆品能增加毛发的抗张强度和弹性，因此常用作烫发、整理、漂洗和干燥类化妆品的制造；由于蛋白质能降低表面活性剂、碱和过氧化物对毛发的损伤，故常添加蛋白质以制造护发素。在市场上常见的发用化妆品有：保持水分的香波、头发调理膏或液、羊毛-蛋白质护发素、蛋白质定发胶等。明胶、胶原的水解物与维生素类物质配合使用，可制成营养、护肤美容、抗皱等化妆品，如胶原水解物与维生素E配合使用制成搞皱美容霜；也可制成复方针剂作皮下注射，用以使皮肤皱纹消失而变得平滑。
明胶在造纸工业中的用途也很重要。凡属手工制造的纸和几乎所有的高档纸，尤其是以破布为原料的纸张都应用明胶。它也同样应用于全木浆纸或破布、木浆纸作为施胶物料，单用明胶或明胶、淀粉混合物均可。对于手工制纸一般都采用含3%～5%明矾的7%～10%明胶液来施胶；若用破布、木浆或西班牙草为原料制造高质量纸，施胶液的明胶含量为4%～8%及含明矾3%～5%、甲醛0.1%～0.75%，以使明胶在干燥时得以竖膜。
纸张用明胶上浆后，表面光滑坚牢，不易沾污，在翻动时有特殊的响声；钞票纸用明胶上浆后能经得起多年频率的折叠使用；钡底纸有一氧化钡层，以使纸张具有一定的色调；为制造可保持永久性印渍的纸张，需要在纸上涂上明胶、甲醛、甘油和明矾等混合液；用明胶、甘油处理并经甲醛固化，可制造质地紧密、能防止气体和液体泄漏的纸张；用明胶、氯化锂、甲醛处理，可制得导电材料、透明分层材料；将明胶和胍醛树脂加入纸浆，可提高纸的不透水性；办公用纸、复写纸、制图用纸等的制造也需要加入明胶。总之，在造纸工业中明胶大有用武之地。在造纸中作为胶粘剂用的明胶，一般只能选择低冻力和低黏度的明胶，甚至用骨胶，以便胶液能渗透到被胶合物的表面以内，这样才能提高胶合效果。
