ウールの主成分はケラチンで、さまざまなα-アミノ酸残基がらせん状に結合して長鎖分子となり、カルボキシル基、アミン基、ヒドロキシル基を含み、分子間に塩結合を形成します。長鎖はシスチンのジスルフィド結合によって形成される交差結合によって結合されます。上記の化学構造によってウールの特性が決まります。例えば、羊毛繊維高分子の長鎖が外力によって引き伸ばされると、α型螺旋形状からβ型伸長型に移行し、外力が取り除かれるとα型に戻るという性質が羊毛の伸長変形と復元力に現れます。ウールのより強い吸湿能力は、長鎖上のいくつかのグループに関係しています。アルカリは羊毛シスチンのジスルフィド基を生成しやすく、羊毛にダメージを与えるため、羊毛はアルカリ耐性よりも酸耐性の方が優れています。酸化剤もジスルフィド基を破壊することでウールに損傷を与える可能性があります。
羊毛の物性としては、主に細さ、長さ、曲がり、強さと伸び、弾力性、フェルト感、吸湿性、色、光沢などが挙げられます。繊度は、ウール繊維の品質と使用価値を決定する重要なプロセス特性であり、ミクロン単位の繊維の直径または品質カウントによって表されます。繊度が小さいほど番手が高く、紡績されたウール糸は細くなります。
長さには自然長と直線長があり、前者は毛束の端から端までの直線距離を指し、後者は繊維をまっすぐにして測定した長さです。細毛の伸び率は20％以上、半細毛は10～20％程度です。同じ繊度であれば、ウールが長いほど紡績性能が高くなり、最終製品の品質が高くなります。曲げはウールの品質を評価する基準として広く使用されています。形が整った羊毛を糸に紡ぎ、柔らかな肌触りと弾力性、保温性を兼ね備えた製品に仕上げます。細い毛は曲がりが多く密度が高く、粗い毛は波打っていたり、曲がりがなく平らになっています。強度と伸びは、完成品の堅さに直接影響します。強度とは、ウールが破断するときの応力を指します。伸びとは、破断力による長さの増加を指します。さまざまな種類のウールの破断強度は大きく異なります。
同じ毛髪でも細さは強度に比例し、毛髪が太ければ太いほど強度は高くなります。髄毛のある髄質が発達すればするほど、破壊に抵抗する能力は低下します。ウールの伸びは一般的に20～50％程度です。弾力性があり、製品の形状を維持することができ、カーペットや毛布には欠かせないウールの特性です。フェルト化と吸湿性は一般にウールの方が優れています。光沢は多くの場合、繊維表面のスケールの被覆状態に関係します。細い毛は光の反射力が弱く、光沢が柔らかくなります。粗い髪の光沢は強くて光沢があります。光沢が弱くなるのは、鱗片層の損傷が原因であることが多いです。
