在合適的低濃度下，聚丙烯酰胺可視為網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，鏈與氫鍵之間的機械糾纏共同形成網(wǎng)絡節(jié)點。當濃度高時，聚丙烯酰胺是凝膠狀的，因為溶液包含許多鏈對鏈的接觸。PAM水溶液與許多可與水和電解質(zhì)混溶的有機物有很好的相容性，對氯化銨、硫酸鈣、硫酸銅、氫氧化鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鋅、硼酸、磷酸等物質(zhì)不敏感。

聚丙烯酰胺為白色粉末或小顆粒，密度為1.302克/立方厘米(23℃)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為153℃，軟化溫度為210℃ 。一般干燥時含有少量的水分，干燥后能迅速從環(huán)境中吸收水分。冷凍干燥法分離的均聚物為白色軟無定形固體，但從溶液中沉淀出來并干燥后為玻璃狀部分透明固體。

完全干燥的聚丙烯酰胺PAM為脆性白色固體，而市售聚丙烯酰胺通常在中等條件下干燥，一般含水量為5%~15%。通過澆鑄在玻璃板上制備的聚合物膜是透明、堅硬和易碎的固體。缺氧條件下加熱至210℃，失水減肥；加熱到210~300℃時，酰胺基分解生成氨和水。當溫度上升到500℃時，只形成原來重量的40%的黑色薄片。

聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺單體通過自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線型聚合物。它具有良好的絮凝性能，能降低液體間的摩擦阻力。聚丙烯酰胺不溶于大部分有機溶劑，如甲醇、乙醇、乙醚、脂肪烴和芳香烴，少數(shù)極性有機溶劑除外，如乙酸、丙烯酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。但是這些有機溶劑溶解度有限，往往需要加熱，否則應用價值不大。它可以以任何比例溶解在水中，水溶液是均勻透明的液體。分子量對溶解度影響不大，但當溶液濃度高于10%時，由于分子間氫原子的鍵合，高分子量的聚合物可以呈現(xiàn)凝膠狀結(jié)構(gòu)。高分子量溶液是假塑性流體。