水宝宝是由聚丙烯酸钠高吸水性树脂为主要原材料，再混合淀粉、明胶和色素等其他辅助材料制成的凝胶小球。聚丙烯酸钠是一种水溶性直链高分子聚合物，由聚合丙烯酸与氢氧化钠反应得到，属于弱电解质。
聚丙烯酸遇水后，其侧链上的羧酸钠（-COONa）能电离为带负电的聚合物离子（-COO-）和带正电的钠离子（Na+），且聚合物离子由于都带负电相互排斥，呈现出交联网状结构。将钠离子锁在其中，使聚合物内部钠离子浓度高于聚合物外的水溶液，聚合物整体处于高渗透压状态，能将大量的水吸入网状结构中，在聚合物分子和水分子之间形成氢键，将它们结合在一起。
因此，泡入水中后，水宝宝能够吸水膨胀，其吸水和膨胀程度与聚合物的交联类型和交联度有关，聚丙烯酸钠的三维空间网络格孔径越大，吸水膨胀程度越大。
