Agarose é um polímero linear composto por unidades repetidas de Agarobiose , que é um dissacarídeo composto por:

* d-galactose (um açúcar de seis carbonos)
* 3,6-ANHYDRO-L-GALATOSE (um açúcar de seis carbonos modificado)

Essas unidades de agarobiose são ligadas juntas por ligações glicosídicas α- (1 → 3) e β- (1 → 4) .

Além da principal estrutura de agarobiose, a agarose também pode conter pequenas quantidades de outros açúcares como sulfato , ácidos urônicos e ácido pirúvico bem como proteínas e sais .

A presença desses componentes adicionais pode variar dependendo da fonte das algas marinhas das quais a agarose é extraída, resultando em pequenas variações nas propriedades físicas da agarose.