胶原纤维主要属于固有结缔组织，是固有结缔组织中含量最多的纤维成分，除疏松结缔组织外，也广泛分布在致密结缔组织等其他固有结缔组织子类中。
在组织学的通用分类中，结缔组织一共分为四大类，分别是固有结缔组织、软骨与骨组织、血液，而固有结缔组织又可以细分为疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪组织和网状结缔组织，胶原纤维几乎是所有固有结缔组织都具备的核心结构成分，因此它的大类归属为固有结缔组织，软骨、骨组织中也存在少量胶原纤维，但核心分布和主要存在类别还是固有结缔组织。
至于胶原纤维在结缔组织中的作用，核心是凭借自身独特的三螺旋分子结构，赋予组织极强的抗拉力和韧性。比如人体肌腱、韧带中绝大部分成分都是排列规整的胶原纤维，可以稳定承受肌肉收缩带来的拉力；皮肤真皮层的胶原纤维则为皮肤提供支撑，维持皮肤的饱满状态；同时胶原纤维还会为结缔组织内的毛细血管、神经末梢提供支撑框架，也参与受损组织的修复过程。
胶原纤维是人体内承担支撑、抗拉功能的核心结构，明确它的组织归属，能帮我们更好理解它的生理作用，不同部位的胶原纤维排列方式不同，对应功能也会有一定差异。