为保障食品包装安全且不受到外界不良环境因素的影响，体现包装的良好生态适应性，基于生物可降解及人工合成的高分子材料应运而生。新材料相比传统的聚乙烯塑料食品包装材料，更加绿色环保，是该领域的一次伟大革命，具有极高的应用普及性。
1.生物可降解高分子材料
比较常见的包括淀粉、蛋白质、壳聚糖等。
1.1淀粉
淀粉的可贵之处在于能够在任何环境中被完全降解。天然淀粉和改性淀粉都能被应用于食品包装加工领域中。从淀粉的化学分子属性分析，其能够制作生成具有高合成属性的薄膜材料，这种材料透明且无色无味，同时具有低透氧性等特性。淀粉膜作为聚合物也有缺陷，例如，其具有低机械性能与强透水性，导致淀粉薄膜在食品包装使用过程中受到一定限制。目前，淀粉可降解高分子材料有所改良，主要是将淀粉与PCL聚己内酯相互结合改性处理，制作生成了具有极高机械性能的单膜。如具有高质量的玉米淀粉＋壳聚糖混合高分子可降解材料，这种材料制作生成的食品包装具有复合性与可食性，属于典型的具有柔韧性与延展性的复合膜。这种食品包装的单膜性能是相当理想的，可与其他各种生物可降解材料共同混合应用于食品包装加工领域。从作为食品包装产品的作用上看，这种淀粉包装复合薄膜在包装牛肉饼等炸制食品时，可抑制食品中脂肪的氧化与水分流失，可避免食品快速产生异味，因为较好地抑制了食品中微生物的增生速度，在肉制品包装保鲜过程中具有实用价值。
1.2蛋白质
蛋白质作为另一种天然可降解材料，其中包含20多种蛋白原氨基酸，属于多肽化合物。如果对蛋白质进行热、酸、碱溶剂处理，就会改变其结构标准。但是，相比目前市面上比较常见的合成膜，蛋白质膜在耐水性与机械强度方面表现偏差，但具有极佳的阻隔性，这一点远胜各种多糖复合膜。目前，用于食品包装制作中的蛋白质类型，就包括大豆、玉米醇溶、豌豆、葵花蛋白等，其都能制作生成食品级别的复合膜。胶原蛋白也是蛋白质中的一种，其结缔组织中的蛋白质成分相当丰富，主要存在于动物的血管、骨质组织中。胶原蛋白在食品包装工业中的应用前景相当广阔，其可以集中应用于可食性包装膜上，其中就以蛋白质、多糖等作为制作原料。当然，在某些食品粘合剂、纤维膜中，也能看到胶原蛋白作为食品包装的原材料，为食物保鲜增加了一道保护层。利用胶原蛋白制作成的食品包装，在保鲜与防腐方面表现出色，例如可制作成人造肠衣用于香肠制品，也可以制作成鱼、肉类的外包装纸，或糖果、果脯的内包装膜，实用价值很高。作为一种食品包装材料，其拉伸强度表现出色，在热封阻气、阻油、阻湿等方面也有不俗表现，具有极好的耐热属性。
1.3壳聚糖
除上述三种生物可降解高分子材料外，纤维素也能被应用于食品包装中。纤维素来自植物细胞壁，属于天然可降解有机物，生物相容性表现出色。用这种材料制作食品包装，安全稳定、无毒无害。再者就是草浆，这种材料可用于一次性餐具食品包装，相比传统的塑料，在生态环保性方面表现更优。采用生物天然可降解高分子材料的优势就在于，在材料包装方面透气性表现良好，具有极强的吸水保湿性与化学稳定性，是人们追求食品安全道路上的重要保障。
2.人工合成可降解高分子材料
包括聚乳酸（PLA）、聚乙烯醇（PVA）、聚碳酸亚丙酯（PPC）、聚己内酯（PCL）等。这种材料在自然界中并不存在，主要是通过化学方法制作而成，属于生物可降解高分子材料中的新兴品种。
2.1聚乳酸（PLA）
聚乳酸（PLA）以乳酸作为原材料，可生产新型聚酯材料。目前，比较常见的是左旋、右旋、外消及内消聚乳酸，都是典型的光学异构对应体，其中，用于食品包装制作的是左旋异构聚合体聚乳酸，即L-PLA。L—PLA的生物降解性表现良好，具有友好的环境特性，能够用于堆肥，具有极佳的成膜透明性及力学特性，加工成型相当方便。目前，在包装餐盒、餐具中常用到L-PLA是典型的绿色包装材料。就这一材料的贮藏保鲜实验而言，可确保果蔬贮藏15小时以上，保鲜效果表现良好。在L-PLA中采用小麦蛋白涂覆，在提高阻隔性表现方面非常出色，可满足气调包装要求，形成复合式薄膜。例如利用这一复合膜可对草莓实施气调包装，极大地延长草莓的保鲜保质期。
2.2聚乙烯醇（PVA）
聚乙烯醇（PVA）的主链包含了双碳键，直接与乙烯基聚合物相互连接，物理特性表现优越，黏度、乳化性质及分散力都表现突出，具有极强的拉伸强度、柔韧性及成膜特性。作为一种耐水、耐油溶剂，PVA在食品工业成膜技术中表现出色。借助出色的生物可降解性，目前美国农业管理部门在肉类检验与家禽加工生产中采用的就是PVA材料。不过，PVA材料中包含了大量的羟基结构分子，结晶温度相对较高，这就造成了其在熔融温度控制上超过分解温度，难以做到热塑成型。为弥补PVA结构不足问题，要采用PVA与物质建立共混改性机制，提高单膜拉伸应力与断裂伸长率，如此成膜效果更佳。如今，基于PVA的复合材料已经出现，例如，PVA—海藻糖复合材料也能作为食品包装成膜，形成三层复合薄膜，机械性能相比单膜更佳，可以将PVA的质量分数控制在20%左右。这一复合薄膜对冷鲜肉的保鲜效果是相当理想的，最长可保鲜19天。
2.3聚碳酸亚丙酯（PPC）
聚碳酸亚丙酯（PPC）属于典型的交替共聚合物，其中的脂肪族多元醇物质丰富，在完全降解后可形成高分子材料，生物相容性表现出色。同时，其具有一定的半透明性、耐冲击性等特殊属性。这种材料的优势在于价格成本低廉，可被广泛应用于黏合剂上，但PPC机械性能表现薄弱，如在40℃环境中就容易被软化，这在一定程度上限制了该材料在食品包装领域中的应用。PPC与天然生物可降解高分子材料能够融合形成纤维素、淀粉等复合材料。目前，国内已经研发出以PPC为主的四层复合薄膜，可以被成功应用于食品包装领域中，如可将冷鲜肉类产品保质期延长到23天以上。这种材料的价格成本相当低廉，但使用价值相对较高，已经能够完全替代市面上的PE薄膜材料。PPC的拉伸模量比较出色，也具有一定的拉伸强度，这可确保储存模量最高达到70℃，建立多层复合膜背景下的阻氧与阻湿性能机制，有效改善PPC的稳定性能与机械性能。在制备PPC的过程中，可专门制作ASP-PPC复合材料，其中，ASP的添加量达到90%以上。此时，复合材料的温度会提高到42.5℃以上，这有效拓展了PPC材料的使用温度范围，也体现出PPC材料的高实用价值。