結合橡膠也稱為炭黑凝膠（bound- rubber），是指炭黑混煉膠中不能被它的良溶劑溶解的那部分橡膠。

結合橡膠實質上是填料表面上吸附的橡膠，也就是填料與橡膠間的界面層中的橡膠。

通常采用結合橡膠來衡量炭黑和橡膠之間相互作用力的大小，結合橡膠多則補強性高，所以結合橡膠是衡量炭黑補強能力的標尺。

核磁共振研究已證實，炭黑結合膠層的厚度大約為5.0nm，緊靠炭黑表面一層的厚度約為0.5nm左右，這部分是玻璃態(tài)的。

在靠近橡膠母體這一面的呈亞玻璃態(tài)，厚度大約為4.5nm。