不溶于水、鹽液、稀酸或稀堿。角蛋白來源于外胚層分化而來的細胞，是這些細胞內的結構蛋白之一。故角蛋白存在于發、毛、鱗、羽、甲、蹄、角、爪、喙、絲及其他表皮結構中，是羽毛、毛發、爪、喙、蹄、角以及腦灰質、脊髓和視網膜神經的蛋白質。
根據X射線衍射分析，角蛋白的空間結構有α-螺旋結構（α-角蛋白）和β-折疊片層結構（β-角蛋白）兩種類型。前者如羊毛，后者如絲心蛋白。
由于角蛋白含有較多的胱氨酸，故二硫鍵含量特別多，在蛋白質肽鏈中起交聯作用，因此角蛋白化學性質特別穩定，有較高的機械強度。它們不易溶解和消化，含較多的胱氨酸（14-15%），較多的氮含量（21-24.5%）。粉碎的羽毛和豬毛，在15-20磅蒸氣壓力下加熱處理一小時，其消化率可提高到70-80%，胱氨酸含量則減少5-6%。