聚谷氨酸是一种氨基酸的聚合物，由谷氨酸（GA）的氨基与另一谷氨酸γ-位上的羧基发生酰胺化反应聚合而来，故也称为γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid，γ-PGA），而通常的肽键则是由氨基与另一氨基酸α-位羧基酰胺化。日本传统食品纳豆富含聚谷氨酸，来自细菌发酵。
结构特性
聚谷氨酸（γ-PGA），它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。γ-PGA是一种有粘性的物质，在“纳豆”——发酵豆中被首次发现。γ-PGA是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α - 胺基( α -amino) 和γ - 羧基( γ -caboxyl ) 之间经酰胺键结(amide linkage) 所构成的同质性聚酰胺(homo-polyamide)γ -PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。
作用
聚谷氨酸正常的促进植物生长的机理是什么呢？也就是说聚谷氨酸为什么会有这么好的效果？因为他同时具有大分子、中分子和小分子三位为一体的效果。
阶段，首先它有非常好的保水性，也叫水保肥，肥水一体，减少水分流失，抗干旱；根据它的分子结构，它拥有很好的螯合微量元素的功能；再者它本身属于微生物类，所以它有改善土壤微生物结构的作用。
第二个阶段，也是非常重要的一个阶段，是作为生物刺激素和信号物质来进行。它能大幅提高植物光合作用的效率；再者，它能上调植物抗逆相关基因，提高抗逆能力。说句最简单的话就是环境越差效果越好，这个时候它的抗逆性会被发挥到极致。
最后第三阶段变成氨基酸被直接吸收。
聚谷氨酸降低了丙二醛含量，增强了脯氨酸积累，提高了抗氧化酶活力，能提高植物的抗冻、抗高温能力。
聚谷氨酸通过特殊信号途径调控植物生理变化，提高脯氨酸和抗逆相关酶活性，降低丙二醛含量，从而增强其抗低温、抗高温能力。
聚谷氨酸通过激活脯氨酸的合成途径，提高植物细胞内脯氨酸的积累量，从而增强其在土壤中，酸性物质和碱性物质胁迫下的耐受能力。表现出超高水平的抗酸化、抗盐碱能力。