所谓直链淀粉并不是一条笔直的线，它的空间结构是一个螺旋。不同来源的直链淀粉分子量差别也很大，在10000~100000之间，每个淀粉分子中约有250个左右的葡萄糖单位，D-葡萄糖间以α-(1,4)糖苷键连接。而支链淀粉虽然也是葡萄糖的聚合物，但从空间结构看，其分子呈树枝状的分支结构，每个“树枝”各自也都卷曲呈螺旋状。此外，支链淀粉的分子量更大，每个淀粉分子大约含有6000个左右的葡萄糖单位，D-葡萄糖间除了以α-(1,4)糖苷键连接，还存在α-(1,6)糖苷键。
不同的分子结构使得两种淀粉在烹制时就有不同的表现。直链淀粉可以溶解在热水里，溶解后的溶液比较稀，不易呈糊，但非常经熬煮。支链淀粉粘性较大，即使在热水中也不好溶解，需要加压、加温，溶解后的水溶液非常粘稠。这也就解释了为什么用压力锅长时间压出来的粥更浓稠。另外，相对于直链淀粉来说，因为支链淀粉分子量大、水溶性差，所以也更难被人体消化吸收。
植物储藏的淀粉中都包含这两种淀粉，但在比例上存在差异，以普通谷物为例，一般的直链淀粉含量在20%~25%，支链淀粉含量在45%~55%。当然也有特殊情况，糯米、糯玉米中支链淀粉含量可以高达99%，所以，吃粽子的时候，老人总告诫孩子少吃一些，不好消化，就是这个原因。
导致植物中两种淀粉含量差异的原因有很多，除了植物本身的品种差别之外，环境也是一个非常重要的因素。植物在高温环境中更容易形成直链淀粉，反之，则更容易形成支链淀粉。最突出的例子就是南方大米和北方大米口感上明显的差别，支链淀粉含量高的北方大米吃起来口感更韧、更粘。糯米“糯”的口感也是源自于此。
