羊毛纱的主要成分为角蛋白,它由多种α-氨基酸剩基构成,后者可联结成呈螺旋形的长链分子,其上含有羧基、胺基和羟基等,在分子间形成盐式键和氢键等。长链之间由胱氨酸的二硫键形成的交键相联结。上述化学结构决定羊毛的特性。如毛纤维大分子长链受外力拉伸时由α型螺旋形过渡到β型伸展型,外力解除后又恢复到α型,则其外观表现为羊毛的伸长变形和回弹性优良。羊毛纱较强的吸湿能力与长链上的一些基团有关。羊毛较耐酸而不耐碱,是由于碱容易羊毛胱氨酸中的二硫基,使毛质受损。氧化剂也可破坏二硫基而损害羊毛。
涤纶羊毛纱的长度包括自然长度和伸直长度,前者是指毛束两端的直线距离,后者是将纤维拉直测得的长度。细毛的延伸率在20%以上,半细毛为10~20%左右。在细度相同的情况下,羊毛愈长,纺纱性能愈高,成品的品质愈好。弯曲被广泛用做估价羊毛品质的依据,弯曲形状整齐一致的羊毛,纺成的毛纱和制品手感松软,弹性和保暖性好。细毛弯曲数多而密度大,粗毛的发毛呈波形或平展无弯。强伸度对成品的结实性有直接影响。强度指羊毛对断裂的应力;伸度指由于断裂力的作用而增加的长度。各类羊毛的断裂强度有很大差异。
精梳棉羊毛纱本身是一种容易卷曲的物料。它的优点是柔软,且纤维间互相紧扣,作成一团,能产生出保温的功效。一般来说羊毛都是呈白色。尽管可染色, 但也有个别种类的羊毛是自然的黑色、棕色等。羊毛纱本身具备吸水性,能够吸收相当于其重量三分之一的水分。由于如此,羊毛纱本身亦不易被燃烧,具有防火的功效。羊毛纱本身是抗静电。这是因为羊毛属机物质,里面本有湿气,因此医学界一般认为羊毛并不太剌激皮肤。羊毛纱纤维柔软而富有弹性,可用于制作呢绒、绒线、毛毯、毡呢等纺织品。羊毛纱制品有手感、保暖性好、穿着等特点。绵羊毛按细度和长度分为细羊毛、半细毛、长羊毛、杂交种毛、粗羊毛等5类。中国绵羊毛品种有蒙羊毛、藏羊毛、哈萨克羊毛。