Tärklise mikrostruktuur koosneb makromolekulaarsetest tsüklilistest struktuuridest, mis koosnevad glükosüülühikutest. Tärklise molekulidel on suur hulk hüdroksüülrühmi, mis võimaldavad neil reageerida erinevate keemiliste reagentidega, et toota laia valikut modifitseeritud tärklisi. Tavaliselt hõlmavad tärklise keemilised modifitseerimismeetodid happelist hüdrolüüsi, oksüdeerimist, eeterdamist, esterdamist ja ristsidumist. Keemilised meetodid on tärklise modifitseerimisel kõige laialdasemalt rakendatud lähenemisviis.
Happelist hüdrolüüsi kasutatakse laialdaselt tärklisetööstuses. Jianmin Man et al. uuris kõrge -amüloosisisaldusega transgeense riisitärklise happelist hüdrolüüsi 2,2 mol/L HCl tingimustes. Happelise hüdrolüüsi käigus želatiniseerumise temperatuur langes algfaasis, hüdrolüüsi temperatuur aga tõusis nii hüdrolüüsi tippfaasis kui ka lõppfaasis. Endotermiline väärtus algselt suurenes ja seejärel vähenes happelise hüdrolüüsi edenedes, samal ajal kui suure -amüloosisisaldusega transgeense riisitärklise pundumisjõud ja lahustuvus suurenesid. Tärklise hüdroksüpropüülimine on tärklise eeterdamise spetsiifiline vorm; hüdroksüpropüülitud tärklis võib leevendada tärklise lagunemist ja muuta selliseid omadusi nagu želatiniseerumistemperatuur ja pasta viskoossus.
Olayide S. Lawal et al. leidis, et pärast hüdroksüpropüüli modifitseerimist näitas sõrmhirsitärklis suurenenud vaba pundumisvõime ja molaarne asendusaste, samas kui selle hägusus, retrogradatsiooni protsent ja lagunemiskiirus vähenesid. Ristsidumist ja esterdamist kasutatakse sageli loodusliku tärklise muutmiseks, eriti madala veetundlikkusega materjalide tootmiseks. Esterdamine annab tärklisetoodetele hüdrofoobsuse hüdroksüülrühmade asendamise kaudu. Ristsiduva ravi eesmärk on luua tärklisegraanulites juhuslikes kohtades täiendavaid intra- ja molekulidevahelisi sidemeid; Lisaks sellele, suurendades tärklise struktuuris ristsidemete tihedust, aitab see töötlemine piirata ka vee imendumist.
