通過物理手段對膠原蛋白改性有紫外線照射、重度脫水、λ射線照射和熱交聯(lián)等方法。膠原溶液如被紫外線等照射，將在分子間產生交聯(lián)，粘度增加，生成凝膠。常用的紫外線交聯(lián)膠原膜的方法是將膠原膜放在鋁箔上，距離254nm紫外燈20cm高度，照射1～5h。

對紫外線照射的膠原膜進行力學性能和膠原酶試驗表明：交聯(lián)膠原膜的萎縮溫度Ts和抗膠原酶解的能力均顯著高于未交聯(lián)膠原膜。

重度脫水也是膠原蛋白物理改性中常使用的方法，該法是通過脫水導致膠原分子間交聯(lián)，從而增加變性溫度，改善膠原的性能。改性后膠原膜生物相容性提高，降低了水溶性，影響了膜與成骨細胞的生物相容性。物理方法改性原蛋白的優(yōu)點是可避免外源性有毒化學物質進入膠原內，缺點是膠原膜交聯(lián)度低，且難以獲得均勻一致的交聯(lián)。