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工業的には主として、カニやエビ等の甲殻類の外骨格から得られるキチン（ポリ-β1-4-N-アセチルグルコサミンからなる）を、濃アルカリ中での煮沸処理等により脱アセチル化して得る。キチン骨格中の2位のアセトアミド基を脱アセチル化し、遊離の第一級アミノ基に変換したものであるが、濃アルカリを利用して処理することから、ポリ-β1-4-グルコサミン構造も一部変化している思われる。また、キチンのキトサンへの変換は完全には進まず、糖鎖上に一部N-アセチルグルコサミンを含む。

キトサンの品質は脱アセチル化の程度(%DA)で示される。これはNMR分光法、赤外線吸収スペクトル法(IR)、および、コロイド滴定法などで測定することができるが、市販のキトサンの%DAは通常60～100%の範囲にある。

特徴
加工が容易で、繊維、フィルム、粒状あるいは発泡素材として利用可能。
生物資源由来の原料より生産されるため、資源枯渇の可能性が低い。
生物分解性。
化学処理により様々な機能を付与することが出来る。
無害。安全性が高い。

神経再生や皮膚再生など再生医療素材としての応用が進んでいるが、そのほかにも、ポリマーブレンドやハイブリッド材料などへの応用例も多数見受けられる。また、アミノ基の反応活性を生かした誘導体化等による更なる高機能化へのアプローチも盛んに行われている。精製された高品質なキトサンは医療分野での用途に利用可能である。

主な応用例として、

化粧品
繊維
創傷保護材、人工皮膚
クロマト分離剤
イオン交換体
微生物や酵素の固定化担体
重金属補着担体
放射性物質を含む重金属吸着剤
健康食品
「コレステロールが高めの方に適した食品」として特定保健用食品（トクホ）で認められたものがある。
カチオン系活性汚泥凝集剤
等がある。