油墨水性聚氨酯樹脂與其他領域所用的聚氨酯樹脂在結構有所不同，傳統聚氨酯主要以聚酯多元醇／聚醚多元醇與異氰酸反應生成端羥基聚氨酯樹脂，分子結構中極性基團以氨基甲酸酯為主，分子內聚力不足以滿足油墨用樹脂成膜性能要求，因此油墨用聚氨酯樹脂在傳統的聚氨酯基礎上引入脲基，以大幅提高樹脂本身的內聚強度和成膜性。

水性聚氨酯樹脂對軟體基材優異的附著力和耐彎曲油墨用聚氨酯樹脂分子鏈段中含有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、酯鍵、醚鍵等極性基團，與多種極性基材PET、PA等塑料表面的極性基團形成氫鍵，進而形成具有一定連接強度的接頭。