凝膠是一種半固體，可以具有從柔軟弱到堅硬堅韌的特性。 凝膠被定義為基本上稀釋的交聯系統，在穩態時不表現出流動，盡管液相仍可能通過該系統擴散。 凝膠在現象學上被定義為由兩種或多種組分組成的柔軟、固體或類固體材料，其中一種是液體，并且大量存在。

按重量計，凝膠主要是液體，但由于液體內的三維交聯網絡，它們表現得像固體。 正是流體中的交聯賦予了凝膠結構（硬度）并有助于粘合（粘性）。 這樣，凝膠是液體分子在固體介質中的分散體。 凝膠這個詞是由 19 世紀的蘇格蘭化學家 Thomas Graham 通過從明膠上剪下而創造的。

形成凝膠的過程稱為凝膠化。

凝膠 非流體膠體網絡或聚合物網絡，通過流體在其整個體積中膨脹。注 1：凝膠具有有限的、通常相當小的屈服應力。

注 2：凝膠可包含：

• 共價聚合物網絡，例如，通過交聯聚合物鏈或通過非線性聚合形成的網絡；
• 一種聚合物網絡，通過聚合物鏈的物理聚集形成，由氫鍵、結晶、螺旋形成、絡合等引起，導致局部有序區域充當網絡連接點。 如果局部有序區域是熱可逆的，則由此產生的膨脹網絡可稱為熱可逆凝膠；
• 通過玻璃狀連接點形成的聚合物網絡，例如，基于嵌段共聚物的網絡。 如果連接點是熱可逆的玻璃狀域，則由此產生的膨脹網絡也可稱為熱可逆凝膠；
• 層狀結構，包括中間相 Sing 等人。 定義層狀晶體和中間相}，例如肥皂凝膠、磷脂和粘土；
• 顆粒無序結構，例如，通常由具有大幾何各向異性的顆粒組成的絮狀沉淀物，例如 V2O5 凝膠和球狀或纖維狀蛋白質凝膠。

注 3：根據 Gold Book 更正，其中定義是通過注 1（上文）中確定的屬性而不是描述凝膠的結構特征。水凝膠凝膠，其中溶脹劑是水。注 1：網絡組件 水凝膠的結構通常是聚合物網絡。注2：網絡組分為膠體網絡的水凝膠可稱為水凝膠。干凝膠由凝膠中除去所有溶脹劑而形成的開放網絡。注：干凝膠的例子 包括硅膠和干燥的、致密的大分子結構，如明膠或橡膠。修改自金皮書。 建議此處提出的定義更加明確。

凝膠由一個固體三維網絡組成，它跨越液體介質的體積，并通過表面張力效應將其捕獲。 這種內部網絡結構可能來自物理鍵（物理凝膠）或化學鍵（化學凝膠），以及在延伸流體中保持完整的微晶或其他連接。 實際上任何流體都可以用作增量劑，包括水（水凝膠）、油和空氣（氣凝膠）。 無論是重量還是體積，凝膠的成分大多是流體，因此表現出與其組成液體相似的密度。 食用果凍是水凝膠的常見例子，其密度大約與水相同。

聚離子聚合物是具有離子官能團的聚合物。 離子電荷阻止形成緊密盤繞的聚合物鏈。 這使得它們在拉伸狀態下對粘度的貢獻更大，因為拉伸的聚合物占據了更多的空間。 這也是凝膠變硬的原因。 有關更多信息，請參見聚電解質。

膠體凝膠由流體介質中的顆粒滲濾網絡組成，具有機械性能。 顆粒可以通過滲透壓耗盡或通過聚合物連接顯示出吸引人的相互作用。

膠體凝膠在其生命周期中具有三個階段：凝膠化、老化和塌陷。 凝膠最初是通過將粒子組裝成跨越空間的網絡形成的，從而導致相位停滯。 在老化階段，顆粒慢慢重新排列形成更粗的股線，增加了材料的彈性。 凝膠也可以被重力等外部場折疊和分離。 膠體凝膠在低振幅下表現出線性響應流變學。 這些材料已被探索作為藥物釋放基質的候選材料。

水凝膠是親水性聚合物鏈網絡，有時以水為分散介質的膠體凝膠形式存在。