保水剂的吸水机理与其分子结构有关,是由于高分子电解质的离子排斥所引起的分子扩张和网状结构阻碍分子扩张相互作用而产生的结果。这种高分子化合物分子链无限长地连接着,分子间呈复杂的三维网状结构,使其具有一定的交联度。

在其交联的网状结构上有许多羟基、羧基等亲水基团,当与水接触时,分子表面亲水性基团电离并与水分子结合形成氢键,通过这种方式吸持大量的水分。在吸水过程中,网链上的电解质使网络内部溶液与外部水分之间产生了渗透势差。

在这一渗透势差的作用下,外部水分子不断进入分子内部。网络上的离子遇水电解,正离子呈游离状态,而负离子基团仍固定在网链上,相邻负离子产生斥力,引起高分子网络结构膨胀,在分子网状结构内进入大量的水分子。

高分子的聚集态同时具有体型和线型两种结构,体型结构能使之保持一定的强度,不能无限制伸缩;而线型结构由于链与链间的轻度交联,线型部分可自由伸缩。因此,保水剂在水中只膨胀形成凝胶而不溶解。

当凝胶中的水分子释放尽后,只要分子链未破坏,其吸水能力仍可恢复。