合成膠粘劑設計一般經過配方的原理設計、配方組成的設計和組分配比的最優化設計三個階段。

膠粘劑配方原理設計是根據膠粘劑的用途和主要功能指標，選擇基料或合成新型高分子材料。根據基料的交聯反應機制，選擇固化劑或引發劑，以及相應的促進劑等直接參加反應的組分，按照反應當量計算，確定原理性配方方案。將膠粘劑的主功能及有關指標作為設計的目標函數，進行配方試驗，測試指標，通過方案設計評價系統，最終確定原理性配方的主成分及比例。

按功能互補原則，根據膠粘劑的功能要求加入助劑，使原有功能獲得改善，增加所需功能。組分材料的選擇原則是：溶解度參數相近，各組分間有良好的相容性，不直接參加反應的組分搭配，應遵循酸堿配位原則。酸堿配位作用本質上是電子轉移過程，組分搭配也就是電子受體（酸）與電子給體（堿）的搭配。膠粘劑/被粘物、聚合物/填料等均應遵循酸堿匹配條件，體系才能穩定且具有較高的粘接力。

配方的最優化設計是根據膠粘劑的功能要求，在主功能最優，其他功能適當的原則下，對膠粘劑體系的功能與配方間的對應關系進行最優化設計。通過試驗優化設計或計算機輔助配方設計，進行科學的綜合權衡，確定最佳配方。