设计有效的组织粘合剂需要对粘合剂与组织的粘合界面有多方面的了解。该界面在空间上可以分为两部分：一个是粘合层，其中粘合剂与组织紧密接触另一个是粘合剂基质，为胶粘剂层提供结构支撑。
基于化学，生物和物理因素，组织粘合剂设计原理主要包括以下四点：
1、生物相容性。临床上使用组织粘合剂的基本前提是，它们在生物学上相容且从细胞水平到全身水平都是无毒的，并且引起的炎症反应极小。2、生理条件下与组织形成粘附。存在于组织表面的化学官能团需要与粘合剂产生相互作用，其中医用粘合剂通常利用各种反应性基团来实现与组织官能团的共价交联，反应性基团通常包括NHS酯，氰基丙烯酸酯，醛类，邻苯二酚，异氰酸酯和叠氮化物。除了共价相互作用之外，还可以利用物理纠缠、氢键和疏水相互作用等非共价相互作用来产生组织粘附，可以与共价相互作用协同工作以实现牢固的粘附力。3、保持粘附力的物理特性。一旦粘合剂成功地交联在组织表面上，随后就有可能发生内聚破坏。粘合剂的弹性模量、抗疲劳、膨胀性、消除外应力等物理性质及其与下层组织的物理性质的关系在防止内聚破坏中起着重要的作用。4、可降解性。粘合剂的降解速率应相对于其所放置的组织的修复速率进行设计。相对于组织愈合而言，发生过快的粘合剂降解可能会增加伤口破裂的风险。速率太慢则可能会导致炎症和组织纤维化时间延长。
粘合原理有如下几种 1．吸附理论:认为粘合剂和被粘物分子间的范德华力对吸附强度的贡献是最重要的。
2．机械结合理论:认为粘合剂侵透到被粘物表面的空隙中，固化后就像许多小钩和榫头似地把粘合剂和被黏物连接在一起，这种微细的机械结合对多孔性表面更为显著。
3．静电理论:主要依据是，实验测得的剥离时所消耗的能量与按双电层模型计算出的黏附功相符。
4．扩散理论:是以粘合剂与被黏物在界面处相溶为依据提出的。
5．化学键理论:认为粘合剂和被粘物之间除存在范德华力外，有时还可形成化学键，化学键的键能比分子间的作用大得多，形成较多的化学键对提高粘接强度和改善耐久性都具有重要意义。
