I kärnan av xantangummi ligger dess polysackaridkedja; dess ryggrad består av glukosenheter sammanlänkade via -1,4 glykosidbindningar för att bilda en lång, linjär kedja. Den linjära strukturen hos denna ryggrad ger en stabil ställning för hela molekylen, vilket gör att den kan bibehålla sitt intermolekylära arrangemang och strukturella integritet i vattenlösningar. Det är just denna stabila ryggrad som tillåter xantangummi att uppvisa anmärkningsvärd viskositet och utmärkta reologiska egenskaper, även vid låga koncentrationer. Xantanmolekylen sträcker sig från specifika glukosenheter längs denna ryggrad och har trisackaridsidokedjor som består av mannos, glukuronsyra och mannos. Glukuronsyraresterna inom dessa sidokedjor bär karboxylgrupper (–COOH), som kan bilda salter med metalljoner -som natrium, kalium eller kalcium-och därigenom omvandla xantansyra till xantangummi. Dessa sidokedjor förbättrar inte bara molekylens steriska struktur och löslighet utan ger också xantangummi med icke-newtonska vätskeegenskaper; detta innebär att dess lösningar uppvisar ökad flytbarhet när de utsätts för omrörnings- eller skjuvkrafter, men behåller sin konsistens när de får stå.
Karboxylatgrupperna i xantangummi är centrala för dess molekylära funktionalitet. Genom att bilda jonbindningar med metalljoner får xantangummi motståndskraft mot syror, baser och salter, samt en viss grad av termisk stabilitet. Dessa saltgrupper stärker molekylens stabilitet i vattenhaltiga miljöer, vilket gör det möjligt för den att bibehålla sin kolloidala struktur under komplexa förhållanden samtidigt som de ger en mängd olika funktioner, inklusive emulgering, suspension och förtjockning. Följaktligen fungerar xantangummi samtidigt som en polymer polysackarid och ett funktionellt saltbaserat material-, vilket har betydande värde och tillämpning inom livsmedels-, läkemedels-, kosmetik- och industrisektorerna.
