水蛭素并非是一種純凈物，而是一個具有同源結構的多肽化合物家族。這一家族中至少有3種分子，分別被命名為水蛭素-1、水蛭素-2、水蛭素-3，縮寫為HV1、HV2 、HV3。水蛭素可以與凝血酶(thrombin) 按1 ：1的比例以非共價的形式緊密結合成可逆復合物。從而阻止凝血酶催化的止血反應及凝血酶誘導的血小板激活反應，達到抗凝血的目的。
