形態結構
羊毛復蓋在羊皮的表面，呈簇狀密集在一起，在每一小蔟毛中，有一根直徑較粗，毛囊較深的導向毛，其它較細的羊毛圍繞著導向毛生長，形成毛叢，毛叢中的纖維形態相同，長度、細度接近，生長密度大，又有較多的汗脂使纖維相互粘連，形成上、下基本一致的形狀，從外部看呈平頂毛叢，具有此特徵的羊毛品質較好。毛叢中粗細混雜，外觀呈扭結辮狀的毛較差。
羊毛是由包復在外部的鱗片層，組成羊毛實體的皮質層，和毛乾中心不透明的髓質層三部分組成，髓質層只存在於粗羊毛中，細羊毛中沒有。
①、鱗片層：纖維的外殼，由片狀角朊細胞組成，薄而透明，是表面細胞經過變形後失去細胞組織（原生質），而形成角狀薄片。鱗片在毛乾外復蓋形狀可分為環狀復蓋、瓦狀復蓋、龜裂狀復蓋。
a、細羊毛多呈環狀復蓋，羊毛細，重疊多，光澤柔和。原因：照射在細羊毛纖維的光線被不均勻的反射回來，呈“漫反射現象”。反射光散亂，所以光澤柔和暗淡。
b、粗羊毛多呈瓦狀或龜裂狀復蓋，瓦狀復蓋相互重疊復蓋較小，龜裂狀復蓋鱗片之間相接不重疊，表面呈不規則網紋。這兩類的鱗片面積較大、光滑，光線照射其上能被較均勻的反射，故粗毛光澤比細毛明亮
②、皮質層：在鱗片層的裡面，是羊毛的主體部分，也是決定羊毛物理化學性質的基本物質，主要決定羊毛的強力、彈性、伸長、吸濕等性質。
③、髓質層：是有髓毛的中腔，由鬆散的、不規則形狀的角朊細胞所組成，細胞間充滿空氣，連線不牢固。髓質層含量的多少，因毛型不同而不同，細羊毛無，粗毛中含髓質層，含髓質層多的羊毛強度、彈性、伸長等性能下降，脆而易折斷，不易染色，紡紗價值低。
化學組成
羊毛是天然蛋白質纖維，主要成分是叫角朊的蛋白質構成，角朊含量占97%，無機物1~3%，羊毛角朊的主要元素是C、O、N、H、S。
物理性質
（1）吸濕性較好，公定回潮率15~17%，極限回潮率可達40%，吸濕性比棉好。
（2）羊毛的縮絨性：羊毛纖維及其織品在濕熱條件下，經機械力作用，使羊毛集合體逐漸收縮緊密，並相互穿插糾纏、交編氈化，這種性質稱羊毛的縮絨性。
縮絨性是羊毛重要特性之一，毛織物通過縮絨，可提高織物厚度和緊度，產生整齊的絨面，外觀優美，手感豐滿，提高保暖性。但有些品種如精紡織物及羊毛衫等，要求紋路清晰，形狀穩定，須減小縮絨性，通常採用破壞鱗片層或鱗片披復的方法。
（3）可塑性：羊毛在濕熱條件下膨化，失去彈性，在外力作用下，壓成各種形狀並迅速冷卻，解除外力，以壓成的形狀可很久不變，這種性能稱可塑性。可塑性在處理中可產生兩種結果。
a、暫定：定型後通過比熱處理更高溫度的蒸汽或水的作用，使纖維重新回縮至原來形狀。
b、永定：定型後的纖維在蒸汽中處理1~2小時，僅能使纖維稍有回縮基本形狀不變，這種現象呈4永定。
（4）羊毛纖維彈性好，是天然纖維中彈性恢復性最好的纖維。
（5）羊毛的比重小，在1.28~1.33之間。
（6）保溫性好，是熱的不良導體。
（7）羊毛的強度較其它纖維低，1.5g/D，但斷裂伸長率可達40%。由於羊毛較其它纖維粗，並有較高的斷裂伸長率和優良的彈性，所以在使用中，羊毛織品較其它天然纖維織品堅牢。
化學性質
（1）酸的作用：羊毛對酸作用的抵抗力比棉強，低溫或常溫時，弱酸或強酸的稀溶液對角朊無顯著的破壞作用，隨溫度和濃度的提高，酸對角朊的破壞作用相應加劇。如用濃硫酸處理羊毛，升高溫度，可使羊毛破壞，強力下降。利用羊毛的耐酸的這一性質，可對羊毛進行碳化，從而在羊毛初加工中除去草等纖維素雜質。
（2）鹼的作用：羊毛對鹼的抵抗能力比纖維素低的多，鹼對羊毛的破壞隨鹼的種類、濃度、作用的溫度和時間的不同差異較大。角朊受破壞後，強度明顯下降，顏色泛黃，光澤暗淡，手感粗硬，抵抗化學藥品的能力相應降低。所以在洗滌時不能使用鹼性製品。
（3）氧化劑對羊毛的作用劇烈，尤其是強氧化劑在高溫時。
羊毛在漂白時不能使用次氯酸鈉，它們與羊毛易生成黃色氯氨類化合物。過氧化氫對羊毛作用較小，常用3%的稀溶液進行漂白。
（4）日光、氣候對羊毛的作用
羊毛是天然纖維中抵抗日光、氣候能力最強的一種纖維，光照1120小時，強度下降50%左右，主要是紫外線破壞羊毛中的二硫鍵，使胱氨酸被氧化，顏色發黃，強度下降。
（5）熱的作用：60℃乾熱處理，對羊毛無大的影響，溫度增加，逐漸變質，100℃烘乾1小時，顏色發黃，強度下降，110℃發生脫水，130℃深褐色，150℃有臭味，200 ~250℃焦化。羊毛高溫下短時間處理，性質無變化。
品質指標
（1）細度：毛纖維截面近似圓形和橢圓形，一般用直徑大小表示其粗細，是確定羊毛品質和使用價值的重要指標。
羊毛細度差異很大，最細直徑7um，最粗可達240um，表示羊毛細度的方法為：
① 品質支數：是目前世界各國毛紡生產中套用最廣的細度表示方法。早在18世紀，根據當時的紡紗設備和紡紗技術水平，以及對毛紗的品質要求，把各種細度的羊毛實際紡得的最高支數（英制支數）叫品質支數。以此來表示羊毛品質的好壞。隨著科學技術的發展，紡織方法的改進，對紡織品品質要求的不斷提高和纖維性能研究工作的進展，羊毛品質支數已逐漸失去它原來的意義，現在羊毛的品質支數僅表示直徑在某一範圍內的羊毛細度。
一般可紡毛紗的公制支數 品質支數 平均直徑（微米）
64以上 70 18.1~20
60~64 66 20.1~21.5
52~60 64 21.6~23
45~52 60 23.1~25
36~45 58 25.1~27
32~34 56 27.1~29
28~32 50 29.1~31
②平均直徑：羊毛細度常以直徑表示。由於羊毛粗細不均，一般測量根數較多，同質毛測量300根，異質毛測量400根，計算時按分組進行。
③公制支數：Nm=L/g
（2）長度：由於天然捲曲的存在，毛纖維長度可分為自然長度和伸直長度。纖維束在自然捲曲下，兩端間的直線距離稱為自然長度。一般用自然長度表示毛叢長度。毛纖維消除彎曲以後的長度稱為伸直長度。在毛紡廠生產中，多用伸直長度來評價羊毛的品質。
羊毛的長度在工藝上的意義僅次於細度。他不僅影響毛紡織物的品質，更重要的他是決定紡紗系統和選擇工藝參數的依據。
（3）捲曲：羊毛沿長度方向有自然的周期性的捲曲，也稱毛波，
以每厘米的捲曲度來表示捲曲的程度叫捲曲度。捲曲的形狀可分為以下幾種：弱捲曲（粗毛）、正常捲曲（細毛）、強捲曲（細毛、腹毛）
在優良品種的羊毛中，正、偏皮質層分布在毛乾的兩半邊，即雙邊分布，正皮質層——外側，偏皮質層——內側。這是羊毛捲曲的根本原因。
粗長羊毛正皮質層聚集在毛乾中央，偏皮質層環狀分布在四周，這種毛無捲曲。如林肯毛，馬海毛。
有些毛髮，正皮質層和偏皮質層混雜分布，捲曲較大的纖維成紗過程相互抱和好，落毛率低，縮絨好，光滑緊密。
粗紡毛織品需要織物表面絨毛豐滿，手感好，強度高，因此要求粗紡毛紗鬆軟、強度大，最好在原料中選擇強捲曲的纖維。
精紡毛織品要求紋路清晰，光澤柔和，形狀規則，因此需要毛紗具有光滑、均勻、緊密的特點。所以最好選用正常捲曲且捲曲度密的毛纖維。
由於弱捲曲的纖維較粗，一般不做精紡。
羊毛捲曲度和形狀對羊毛製品的縮絨性有密切的關係，一般捲曲愈密，伸長率愈大，縮絨性愈好。
（4）原毛淨毛率：在公定回潮率時，羊毛經過洗滌除去油汗、雜質所得純淨毛與原毛的百分比。
