Gelembung renang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku kolagen karena mempunyai kandungan protein kolagen yang cukup tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia gelembung renang ikan tuna sirip kuning dan karakteristik kolagen yang diperoleh melalui ekstraksi menggunakan asam asetat 0,2 M. Gelembung renang ikan tuna sirip kuning diuji kandungan komposisi proksimat, logam berat (Hg, Pb, Cd dan As) dan asam amino. Kuantitas dan kualitas kolagen hasil ekstraksi dilihat melalui parameter rendemen, komposisi proksimat, logam berat, cemaran mikroba dan karakteristik fisikokimia (gugus fungsi, berat molekul, asam amino, dan stabilitas termal). Hasil penelitian menunjukkan bahwa gelembung renang ikan tuna sirip kuning mengandung protein 19,17%, yang didominasi oleh jenis asam amino glisin 5,71 mg/g, arginin 3,72 mg/g dan alanin 3,95 mg/g. Kandungan logam berat gelembung renang masih berada di bawah ambang batas. Ekstraksi kolagen dari gelembung renang ikan tuna sirip kuning menggunakan asam asetat 0,2 M menghasilkan rendemen kolagen sebesar 1,15%. Kolagen yang dihasilkan mengandung protein sebesar 94,14%, yang didominasi oleh asam amino glisin 1957,75 mg/g, arginin 827,96 mg/g dan alanin 825,98 mg/g; tidak terdeteksi logam berat (Hg, Pb, Cd dan As); dan bebas dari cemaran Escherichia coli, Salmonella dan Coliform. Karakteristik gugus fungsi dan berat molekul menunjukkan kolagen yang diperoleh tergolong kolagen Tipe I, dan kolagen yang dihasilkan memiliki kestabilan termal yang tinggi sehingga dapat diaplikasikan pada industri makanan, farmasi dan kosmetik.