聚丙烯酰胺在应力作用下具有非牛顿流动特性，在分子间发生亚胺化反应而不溶于水。在酰胺基及双键下丙烯酰胺单体可以与许多物质发生化学反应。在酰胺基和双键位置引入不同的官能基团，运用不同的工艺，便可以得到不同的电荷产品。酰胺基能够发生脂肪族酰胺所发生的基本反应，能够制得多种功能性的衍生物。在一定情况下，这些化学反应制取聚丙烯酰胺衍生物比共聚反应更容易操作，且节约投资成本。
（1）水解反应
聚丙烯酰胺在碱性条件和一定温度下能够发生水解反应。水解后的产物中会残留物质有酰胺。也就是说，聚丙烯酰胺只有一部分发生了水解，没有完全水解。部分水解得到的聚丙烯酰胺混合液，通常叫做水解聚丙烯酰胺。
部分水解聚丙烯酰胺溶解解离出带负电的链节，即阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺比非水解聚丙烯酰胺更容易溶解，增粘能力也更好。要制备水解度小于50%的水解聚丙烯酰胺，利用水解反应即可得到，操作方便、简单。但要制得水解度70%以上的水解聚丙烯酰胺需要通过丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚制取。
（2）交联反应
聚丙烯酰胺与一些醛类及树脂在酸性条件下共热可发生交联反应。分子间的酰胺基经过亚甲基而交联生成不溶性凝胶。凝胶的速度与反应物的浓度及温度成正比关系。此外，水解聚丙烯酰胺及丙烯酰胺共聚物的水溶液与高价金属离子生成的多核羟桥络离子可交联反应生成凝胶。
（3）其它反应
聚丙烯酰胺还可发生曼尼希（Mannich）反应、霍夫曼（Hoffman）降解、羟甲基化和磺甲基化反应生成各种聚丙烯酰胺衍生物。
