تتميز المواد البيولوجية بالعديد من الخصائص الكيميائية الفوق جزيئية، منها:
1- تحتوي على مجموعة وظيفية مختلفة مثل الكربوكسيل والأمين والكحول والفينول والإستر والألدهيد والكيتون والإيثير، وغيرها من المجموعات الوظيفية.
2- تحتوي على روابط هيدروجينية، وهي الروابط التي تربط بين ذرات الهيدروجين والأكسجين أو النتروجين أو الكبريت أو الفوسفور وغيرها من الذرات الموجودة في المركبات البيولوجية.
3- تتفاعل المواد البيولوجية بشكل كبير مع الماء، حيث تحتوي على العديد من الجروبات الهيدروكسيلية التي تتفاعل مع الماء لتشكل روابط هيدروجينية.
4- تتميز المواد البيولوجية بالتناسق الهيدروفوبي، حيث تتفاعل مع الماء بشكل كبير وتميل إلى التراكم في المناطق الهيدروفوبية.
5- تتميز المواد البيولوجية بالتناسق الهيدروفوبي، حيث تتفاعل مع الماء بشكل كبير وتميل إلى التراكم في المناطق الهيدروفوبية.
6- تتفاعل المواد البيولوجية بشكل كبير مع الأيونات الكهربائية الموجودة في الحل، وتتفاعل أيضًا مع المواد الأخرى مثل الأحماض الأمينية والسكريات والدهون والفيتامينات والمعادن والمواد الأخرى.