超高吸水性材料通常是将一些水溶性高分子，如聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮等进行轻微的交联而得到，其吸水量可达自重的几百倍乃至上千倍，可以作为工业用脱水剂和增稠剂。为了便于控制反应条件和简化最终产物的后处理，这类反应特别适合于在反相悬浮或反相乳液聚合体系中进行，即聚合是从较浓的单体水溶液开始，一般是50％～80％单体的水溶液与水溶性引发剂一起分散，常用脂肪烃作为外分散相。

未经交联的聚丙烯酸钠是一种水溶性的聚电解质类聚合物，通过交联可赋予聚丙烯酸钠强吸水性。聚丙烯酸钠的羧酸钠侧基遇水后，电离生成羧酸根与Na＋ ，Na ^＋ 是在水中可移动离子，主链网络骨架则均为带负电的阴离子，不能移动，其间的排斥作用产生网络扩张的动力。Na ^＋ 具有一定的活动性，但由于受网络骨架相反电荷的吸引、束缚，使得Na ^＋ 存在于网络中，因此网络内部Na ^＋ 浓度大于外部水中Na ^＋ 浓度，离子网络内外产生渗透压，加上聚电解质本身的—COONa基团亲水能力很强，水能在很短时间内大量进入网络。由于水的进一步渗透，部分Na ^＋ 脱离高分子链向溶剂区扩散，导致渗透压下降，又导致高分子链上带净电荷。由于静电排斥作用，引起高分子链扩展，从而导致高分子网络的弹性收缩，这几种作用达到平衡时，就决定了其吸水性能。高吸水性树脂三维空间网络孔径愈大，网络结构愈大，吸水倍率就愈高。反之，孔径愈小，吸水倍率愈低。

聚丙烯酸钠高吸水性树脂能吸收大量水，并且保水性能优良。如果环境干燥会放水，环境潮湿会吸水。土壤添加少量高吸水性聚丙烯酸钠后，能提高某些豆类的发芽率和豆苗的抗旱能力，并且使土壤的透气性增加。高吸水性聚丙烯酸钠可用作增稠剂，加入少量可使黏度增加很大，用作化妆品乳液等的增稠剂。合成聚丙烯酸钠的反应式如下：