在皮肤的成分中，胶原蛋白约占皮肤干重的72%，其纤维结构形成支持皮肤力学性能的网络，使皮肤不但具有保护功能，而且有适当的弹性和坚硬度。胶原是由成纤维细胞合成的，正如其他的生命物质一样，随着生理年龄的增长，可逆性交联向不可逆性结构转变，从而使胶原结构趋于更加稳定。与此同时，成纤维细胞的合成能力也变弱，因此皮肤就会老化。此时，胶原纤维开始变得细小，弹性蛋白的弹性也会下降，真皮中原有的胶原蛋白与弹性蛋白交互构成的有规则的网状结构会逐渐瓦解，导致皱纹的生成。这是从胶原的角度解释皮肤的老化。高纯度、低过敏的胶原蛋白，作为填充材料注射到皮肤的皱纹及凹洞中，可消除皱纹及松垮的轮廓。但是，胶原蛋白会在人体自然的生理状况下慢慢代谢掉，因此，平均每半年至两年需再次注射胶原蛋白。
胶原蛋白是一种的保湿剂，具有保持水分的。胶原蛋白本身是分子质量非常大的蛋白质，若没有经过适当的处理，无法透过人体皮肤。也就是说，使用含一般胶原蛋白的产品，仅具有良好的保湿效果，其实皮肤是无法吸收未经处理过的分子质量大的胶原蛋白。陈复生等对胶原在化妆品上的应用研究，提出了不同的看法。胶原蛋白还具有抗自由基的作用，可保护细胞免受氧化，有抗老化的效用。
胶原蛋白在化妆品的应用领域发展得很快，可用作化妆品的新型原料及近代医学中皮肤组织理想的填充物。去除端肽的未变性胶原具有低抗原性、良好的生物相容性和生物可降解性，有利于成纤维细胞的存活和生长，可用于面部轮廓矫正、皱纹和瘢痕修复等医学。此外，胶原具有优良的保湿性能和促进角质形成细胞生长的功能，可用作护肤化妆品。
胶原蛋白在及化妆品中的应用
天然动物皮中提取的胶原蛋白由于其来自于生物体，具有低抗原性的特点，能缓和化妆品中表面活性剂化学品对毛发和皮肤的刺激作用，进而改善皮肤的健康状况；同时由于胶原蛋白中含有较多的人体必须氨基酸，国内外许多高档化妆品中都添加大量胶原蛋白，以改善皮肤状况，滋润肌肤，赋予皮肤光滑感觉；同时还可以很好地调理头发的健康状况。在国外，对胶原蛋白在方面的作用已进行了深入的研究。其实验证明0.01%的胶原蛋白纯溶液有良好的抗各种辐射的作用，且能形成很好的保水层，能供给皮肤所需要的水分。在美国、德国、日本等国家，许多高档化妆品中都添加有胶原蛋白，甚至在人面部注射胶原蛋白以改善皮肤，减少皱纹。美国CTFA化妆品原料手册录用的天然物质和《功能性化妆品原料》中，都有胶原蛋白或其水解产物（羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸）。动物实验也表明，含有胶原蛋白的膏体涂布皮肤后能有效地改善皮肤表皮和真皮结构，促进皮肤内胶原的合成。
胶原蛋白应用于化妆品中的总结起来有如下几点：
（1）营养性。可以给予含有胶原蛋白的皮肤层所必须的养分，补充17中对人体有益的氨基酸，使皮肤中的胶原蛋白活性加强，保持角质层水分以及纤维结构的完整性，改善皮肤中的胶原蛋白活性加强，改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢，增强循环，达到滋润皮肤、延缓衰老、、消皱、养发的目的。
（2）修复性。胶原蛋白具有的修复功能，胶原蛋白和周围组织的亲和性好，从而具有修复组织的作用。
（3）保湿型。由于胶原蛋白分子中含有大量的亲水基，使之具有了良好的保湿，能够达到保持皮肤润泽的目的。
（4）配伍性。胶原蛋白可以调节和稳定pH值，稳定泡沫，乳化胶体。同时，作为一种功能性成分在化妆品中可以减轻各种表面活性剂、酸、碱等刺激性物质对皮肤、毛发的损害。
（5）亲和性。胶原蛋白对皮肤和头发表面的蛋白质分子有较大的亲和力，胶原蛋白主要通过物理吸附与皮肤和头发结合，能耐漂洗处理。亲和作用的大小随分子质量增大而增强。分子质量小的分子可以渗入皮肤和头发的表皮，有时还可以透过皮质层，达到营养皮肤的作用。分子质量较大的分子，每个分子结合位置较多，结合力增强，亲和力增大。另外，张铭让等认为，将胶原蛋白添加如化妆品，其含有的酪氨酸与皮肤中的酪氨酸竞争，而与酪氨酸酶的催化中心结合， 从而抑制黑色素的产生，对皮肤起到美白作用。
在化妆品中，单纯用作营养性护肤类原料通常要求分子质量在2ku以下，以让水解胶原能渗透如皮肤内。而护发类化妆品除要求水解胶原具有保湿型以外，通常还应具有一定的成膜性。因此，水解胶原的分子质量一般要求更高。李卫林等研究了胶原蛋白水解产物在化妆品中的功能特性，研究结果表明，胶原酶分解后，由于分子结构、分子质量变化，维持蛋白质结构的作用力在酶解后得到释放，酶解产物在溶剂中的溶解性有了显著的变化，其功能性也随之发生变化。酶解前胶原蛋白分子质量较大，相对疏水作用较强，能够较好地维持分子的构型，因而在两相体系中具有较好的吸油性、乳化性和乳化稳定性。因此，在油性化妆品中添加胶原肽就要求水解程度较低、分子质量较大。保湿型化妆品则要求酶解程度高、产物分子质量小，极性基团能够形成氢键、离子键等极性作用力，能够在极性溶剂中很好地溶解。酶解产物的吸水性、保水性以及润湿性的提高就可满足这些方面的要求。
胶原肽的能力对胶原在化妆品中的应用也具有重要意义。宋育璇等研究了碱性蛋白酶加中性蛋白酶的双酶水解工艺与碱性蛋白酶加中性蛋白酶加木瓜蛋白酶的三酶水解工艺制备的胶原肽，在分子质量分布、体外清除DPPH.自由基和羟自由基的能力和对D-半乳糖诱导衰老小鼠体内能力等方面的影响。发现分子质量在300~1000u的多肽清除自由基能力较强，采用碱性酶加中性蛋白酶加木瓜蛋白酶水解法得到的多肽是功能食品和化妆品的理想原料。
胶原蛋白用于化妆品需要注意的问题有两点：一是防腐问题。含有胶原蛋白的化妆品是很好的营养介质，很容易滋生各种微生物，防 腐体系的选择是一个极其重要的问题。较为有效和经济的蛋白质防腐体系是质量分数为0.25%~0.5%的咪唑烷基脲和质量分数为0.1%~0.2%的对羟基苯甲酸脂的混合物。山梨酸和对羟基苯甲酸脂配合，可防止霉菌生长。苯氧基乙醇用于蛋白质防腐也很成功。乙醇和丙二醇也可用于蛋白质的防腐，如同金属离子螯合剂一样，它们对对羟基苯甲酸脂的体系同样具有协同作用。二是与香料的配伍问题。含蛋白质的霜膏和乳液加香时，若香料中更含有活性羰基的组分，如很活泼的醛基，它们会与蛋白质反应，使家乡作用变弱或失效。因此，在实际应用中要加以注意。
应用胶原蛋白制作的典型产品配方举例如下。
配方以：保湿平衡霜
十六~十八醇4%，单硬脂酯2%，羊毛酯0.5%，白油3%，二甲基硅油1%，甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯1%，聚氧乙烯醚甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯1.5，棕榈酸异丙酯6%，汉生胶0.13%，胶原蛋白（12%水溶液）5%，甘油8%，苯氧基乙醇0.5%，香精0.2%，去离子水至。
配方二：润肤乳液
十六~十八醇1%，单硬脂酯2%，羊毛酯1.5%，白油3%，辛酸癸酯4%，棕榈酸异丙酯2.5%，二甲基硅油1%，乳化剂0.2%，卡伯9410.12%，胶原蛋白（12%水溶液）4%，甘油8%，咪唑烷基脲0.25%，尼泊金甲酯0.2%，尼泊金丙酯0.06%，三乙醇胺0.3%，香精0.2%，去离子水至。
在、矫形方面，胶原蛋白可用于皮肤缺损修复，是理想的矫形材料。20实际以来，先后使用石蜡、蜂蜡、液体硅胶作为矫形材料，但石蜡及硅胶不能被组织吸收同化，移植物外常形成纤维化包膜；在重力作用下，移植物又常常迁移到非病变区，导致整形错位，肉芽肿、渗出等症状，使变成毁容。胶原不仅具有支撑填充作用，还能诱导宿主细胞和毛细血管向注射胶原内迁移，合成宿主自身的胶原及其他细胞外检质成分。1981年美国已正式批准Palo AIto公司的注射性胶原应用与临床；中国预防医学科学院刘秉慈等研制的人胶原注射剂，用于包括鱼尾纹、抬头纹、鼻唇沟、口周纹等皱纹及浅部瘢痕的治疗，没有免疫反应，比国外牛胶原制剂有了质的进步，认为胶原注射方法安全、有效，在中值得推广应用。