Molekulární struktura kaučuku má následující vlastnosti:
① Molekula je molekula s dlouhým řetězcem složená z opakujících se jednotek (segmentů řetězce). Molekulární řetězec je flexibilní a jeho řetězové segmenty jsou vysoce aktivní. Teplota skelného přechodu (Tg) je nižší než pokojová teplota.
(2) mezimolekulární přitažlivost (van der Waalsova síla) je malá, za normálního stavu (bez napětí) je amorfní, molekuly se vůči sobě snadno pohybují;
(3) Některé části molekul mohou být spojeny chemickým zesítěním nebo fyzikálním propletením, čímž se vytvoří trojrozměrná síťová molekulární struktura, aby se omezila velká aktivita celého makromolekulárního řetězce. Z mikroskopického hlediska jsou atomy a řetězové segmenty molekul s dlouhým řetězcem, které tvoří pryž, v neustálém pohybu v důsledku tepelných vibrací, díky nimž celá molekula nabývá extrémně nepravidelného tvaru shluku čar a vzdálenosti mezi dva konce molekuly je mnohem menší než přímá délka. Kus nenatažené gumy je jako spleť stočených, vláknitých molekul. Když pryž není vystavena vnější síle, je hodnota entropie nedeformovaného stavu největší. Při natahování pryže jsou její molekuly uspořádány v řadách různého stupně ve směru natahování. K udržení této orientace je třeba pracovat, takže guma je odolná vůči roztažení. Po odstranění vnější síly se pryž smrští zpět do stavu maximální entropie. Proto je elasticita kaučuku odvozena především od "entropické elasticity" změny entropie v systému.
