水蛭素并非是一種純凈物，而是一個具有同源結構的多肽化合物家族。這一家族中至少有3種分子，分別被命名為水蛭素-1、水蛭素-2、水蛭素-3，縮寫為HV1、HV2、HV3。水蛭素可以與（thrombin）按1：1的比例以非共價的形式緊密結合成可逆復合物，從而阻止催化的止血反應及誘導的血小板激活反應，達到目的。天然水蛭素是由65或66個殘基組成的單鏈、分子量約7000。能在的pH和熱條件下穩(wěn)定存在，水蛭素的形狀類似蝌蚪。蝌蚪頭部是多肽的N端，富含（cys），間相互作用形成3個二硫鍵使N末端結構緊密，蝌蚪尾部是含有多個（thrombin）是和止血過程中的中心酶，它不但能剪切纖維蛋白原，將纖維蛋白原轉化為纖維蛋白；還能激活其它的血液的酶類，如Ⅴ、Ⅶ、Ⅻ和蛋白C（Fenton）等。水蛭素C末端有6個酸性氨基酸，能與帶正電的識別位點形成許多離子鍵。N端，C端兩水蛭素是迄今的抑制劑，它與結合形成一種非共價復合物，該復合物解離常數(shù)為10-12數(shù)量級，且反應速度極快水蛭素