聚丙烯酰胺能以各种百分比溶于水，尤其是当浓度高于70%时更认为是水溶性聚合物。相对分子质量似乎不影响水的溶解性，但是高相对分子质量聚合物在浓度超过10%时会形成凝胶状结构。这是由于分子间形成氢键。聚丙烯酰胺不溶于大多数有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃。有少数极性有机溶剂除外，如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。但这些有机溶剂的溶解性有限，往往需要加热，否则无多大应用价值。此外可溶于甲酰胺、乙二醇、吗啉等溶剂中。由于工业以水溶液形式形成进行应用，所以聚丙烯酰胺水溶液性质十分重要。

      在非常稀薄的水溶液中，聚丙烯酰胺分子以独立的未缠结的线团形式存在，当浓度稍高，相对分子相互缠绕而影响到粘度，浓度为百分之几至百分之十几时，由于大分子相互机械缠绕或由于氢键的存在，形成网络结构。在高浓度情况下，溶液中含有若干链段接触的点而形成凝胶。高相对分子质量的稀溶液内有时形成纤维状聚集体。聚集体随相对分子质量和羧基含量的增加而增加，但加入盐后则降低。聚丙烯酰胺可以通过用甲醇或丙酮从水溶液沉析出来的方法纯化。干聚丙烯酰胺可用含20%-30%水的甲醇或丙酮洗涤去掉杂质。