Molekularna struktura gume ima naslednje značilnosti:
① Molekula je molekula z dolgo verigo, sestavljena iz ponavljajočih se enot (segmentov verige). Molekularna veriga je prožna in njeni segmenti verige so zelo aktivni. Temperatura posteklenitve (Tg) je nižja od sobne temperature.
(2) medmolekularna privlačnost (van der Waalsova sila) je majhna, pri normalnih pogojih (brez stresa) je amorfna, molekule se zlahka premikajo relativno druga glede na drugo;
(3) Nekatere dele molekul je mogoče povezati s kemičnim zamreženjem ali fizičnim prepletanjem, pri čemer se tvori tridimenzionalna mrežasta molekularna struktura, da se omeji velika aktivnost celotne makromolekularne verige. Z mikroskopskega vidika so atomi in verižni segmenti dolgoverižnih molekul, ki sestavljajo gumo, v stalnem gibanju zaradi toplotnih vibracij, zaradi česar celotna molekula zavzame izjemno nepravilno obliko črtastega grozda, in razdalje med dva konca molekule je veliko manjša od ravne dolžine. Kos neraztegnjene gume je kot preplet zvitih nitastih molekul. Ko guma ni izpostavljena zunanji sili, je entropijska vrednost nedeformiranega stanja največja. Pri raztezanju gume so njene molekule razporejene v vrstah različnih stopenj v smeri raztezanja. Za ohranitev te usmeritve je potrebno delo, zato je guma odporna na raztezanje. Ko je zunanja sila odstranjena, se bo guma skrčila nazaj v stanje največje entropije. Zato elastičnost gume v glavnem izhaja iz "entropijske elastičnosti" spremembe entropije v sistemu.
