Kernekomponenten i xanthangummi er xanthan-polysaccharidkæden -et naturligt polysaccharid, der består af gentagne pentasaccharidenheder. Polysaccharidrygraden består primært af glucose, mens sidekæderne, der forgrener sig fra rygraden, indeholder mannose og glucuronsyre. Glucose giver strukturel stabilitet og danner det fundamentale skelet, hvorimod sidekæderne dannet af mannose og glucuronsyre ikke kun forbedrer molekylets tre-dimensionelle rumlige struktur, men også giver xanthangummi stærk vandopløselighed og kolloide egenskaber. Det er netop denne unikke polysaccharidstruktur, der gør det muligt for xanthangummi at generere høj viskositet selv ved lave koncentrationer og at udvise fremragende stabilitet.
Glucuronsyreresterne i xanthan-polysaccharid-kæderne indeholder carboxylgrupper; under forarbejdning kan disse carboxylgrupper danne salte med metalioner-såsom natrium, kalium eller calcium-for at producere xanthangummi. Disse carboxylatgrupper er den primære årsag til, at xanthangummi opløses i vand og danner kolloide dispersioner. De bibringer xanthangummi-resistens over for syrer, baser, salte og varme, samtidig med at de får opløsningerne til at udvise tydelig ikke--newtonsk væskeadfærd. Ved at justere typen og forholdet mellem de forskellige anvendte metalioner kan xanthangummiens viskositet og rheologiske egenskaber desuden skræddersyes til at opfylde de specifikke krav i forskellige industrisektorer.
Ud over de primære polysaccharidkæder og carboxylatgrupper kan xanthangummi også indeholde spormængder af resterende sukkerarter, proteiner eller uorganiske salte; disse mindre bestanddele stammer typisk fra de mikrobielle fermenterings- eller oprensningsprocesser. Selvom de er til stede i ekstremt lave koncentrationer, kan disse sporkomponenter i visse applikationer påvirke viskositeten eller stabiliteten af den resulterende opløsning en smule.
