โครงสร้างของเส้นใยจะแตกต่างกันไปอย่างมากขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นใย และสามารถแบ่งออกกว้าง ๆ ได้เป็นสองประเภทหลัก ๆ ได้แก่ เส้นใยธรรมชาติ และเส้นใยสังเคราะห์/เส้นใยที่ผลิตขึ้น
โครงสร้างของเส้นใยธรรมชาติ
ใยฝ้าย
องค์ประกอบทางเคมี: องค์ประกอบหลักคือเซลลูโลส (สูตรโมเลกุล: C₆H₁₁O₅)
โครงสร้างจุลภาค:
ภาพตัดขวาง-เป็นรูปไต-และมีรูตรงกลาง ตามแนวยาว เส้นใยมีการบิดงอตามธรรมชาติ ประกอบด้วยหนังกำพร้าด้านนอก ผนังหลัก และผนังรอง (ประกอบด้วยชั้น S1, S2 และ S3) ในจำนวนนี้ ชั้น S2 คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของมวลของเส้นใย และประกอบด้วยไฟบริลที่จัดเรียงเป็นเกลียว ทำให้โครงสร้างมีลักษณะเป็นรูพรุน
บาสต์ไฟเบอร์
แม้ว่าจะประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นหลัก แต่ก็มีโครงสร้างคอมโพสิตหลายเซลล์และมีเหงือก 10% ถึง 16%
โครงสร้างของแต่ละเส้นใยมีความซับซ้อน โดยแสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประเภทต่างๆ ดังนั้นจึงขาดกรอบการอธิบายที่เป็นหนึ่งเดียว
ขนสัตว์ (เส้นใยขนของสัตว์)
องค์ประกอบทางเคมี: เคราติน (ประกอบด้วยกรดอะมิโนมากกว่า 20 ชนิด อุดมไปด้วยพันธะไดซัลไฟด์)
การจัดโครงสร้าง:
ชั้นนอกประกอบด้วย *เซลล์เกล็ด* (เซลล์ที่ตายแล้วที่มีเคราติน);
ภายในประกอบด้วย *เซลล์คอร์เทกซ์* (ประกอบด้วยออร์โธ- และคอร์เทกซ์พารา- ซึ่งแสดงโครงสร้างไฟบริลลาร์: โปรโตไฟบริล → ไมโครไฟบริล → มาโครไฟบริล → เซลล์);
เซลล์จะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันโดย CMC (Cell Membrane Complex)

