在適宜的低濃度下，聚丙烯酰胺溶液可視為網狀結構，鏈間機械的纏結和氫鍵共同形成網狀節點；濃度較高時，由于溶液含有許多鏈一鏈接觸點，使得PAM溶液呈凝膠狀。PAM水溶液與許多能和水互溶的有機物有很好的相容性，對電解質有很好的相容性，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、硼酸及磷酸等物質不敏感。聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）單體經自由基引發聚合而成的水溶性線性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型

聚丙烯酰胺是一類多功能的油田化學處理劑，廣泛用于石油開采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調剖、三次采油作業過程中， 特別是在鉆井、堵水調剖和三次采油領域。聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度， 有較好的增稠、絮凝和流變調節作用， 在石油開采中用作驅油劑和鉆井泥漿調節劑。在石油開采的中后期， 為提高原油采收率，我國目前主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯酰胺水溶液， 改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。在三次采油中加入聚丙烯酰胺， 可增加驅油能力， 避免擊穿油層， 提高油床開采收率。中國石油工業是聚丙烯酰胺的大用戶， 聚丙烯酰胺的科技進步促進了中國石油工業的發展， 石油工業的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技創新步伐與行業的發展。

聚丙烯酰胺凝膠可用作非凝血酶原?；瘎饪疲[形眼鏡原料，微膠囊的外層包復料，并用作制造的止血拴，婦女衛生巾及小兒尿布等。粒度幾百微米到幾十微米的聚丙烯酰胺可用于色譜填料（例如凝膠色譜柱填料)），可有效地分離細胞色素等球形蛋白質。并能進一步對蛋白質脫鹽、濃縮等。聚丙烯酰胺樹脂經 Mannich反應，在酰胺基側鏈上經亞甲基橋引入L-脯氨酸或L-羥脯氨酸，在與銅離子配位，得到手性配體樹脂，它對一系列DL-氨基酸進行有效拆分。經Hofmann降解得到的聚乙烯胺樹脂上手性氨基酸再與銅離子絡合， 作為配體交換色譜的固定相，可對一系列氨基酸進行拆分，對芳香氨基酸的拆分效果尤佳，由于骨架的親水性較強，大大縮短了拆分時間。

聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則：
1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。
2、溶解顆粒狀聚合物的水應該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。
3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%-0.3%，即1升水中加1g-3g聚合物粉劑。

聚丙烯酰胺在市政污水處理和工業廢水處理領域也扮演著重要的角色。日益嚴格的法規促進了水處理工業的發展，市政污水處理領域不僅未受到金融危機的影響，反而表現出良好的增長勢頭。包括摩洛哥、突尼斯、阿爾及利亞和埃及等國家在內的北非地區出現了新的市政污水處理市場，而其他一些國家，例如沙特阿拉伯和卡塔爾，也正在加大對水處理的私有化投資。在工業廢水處理方面，煤炭開采和熱電站建設提供了的業務空間，而對中水回用技術的日益關注也是一個市場推動因素。

對造紙行業而言，聚丙烯酰胺主要用作紙漿纖維和添加劑的黏結劑，或者用于廢水處理。相對于成熟的歐洲和北美市場，中國、南美、印度和其他亞太市場的增長勢頭令人欣喜。但由于經濟發展趨于平緩和歐洲債務危機的影響，造紙生產增速放緩，阻礙了聚丙烯酰胺市場的發展。另外，造紙行業本身的技術含量不高，市場需求也較為穩定，這也就決定了用于該行業的聚丙烯酰胺所能創造有限的利潤