Hovedbestanddelen af uld er keratin, som er sammensat af en række forskellige α-aminosyrerester, der kan kombineres til langkædede molekyler i en spiralform, som indeholder carboxylgrupper, amingrupper og hydroxylgrupper, og danner saltbindinger mellem molekylerne. og hydrogenbindinger osv. De lange kæder er forbundet af krydsbindinger dannet af disulfidbindinger af cystiner. Ovenstående kemiske struktur bestemmer uldens egenskaber. For eksempel, når den lange kæde af uldfibermakromolekyler strækkes af en ekstern kraft, går den over fra α-type spiralform til β-type forlængelsestype og vender derefter tilbage til α-type efter at den ydre kraft er fjernet, så er dens udseende i forlængelsesdeformation og elasticitet af uld. Uldens stærkere hygroskopiske evne er relateret til nogle grupper på den lange kæde. Uld er mere syrefast end alkalibestandig, fordi alkalier er tilbøjelige til at få disulfidgrupper i uldcystin, som beskadiger ulden. Oxidationsmidler kan også beskadige ulden ved at ødelægge disulfidgrupperne.
Uldens fysiske egenskaber omfatter hovedsageligt finhed, længde, bøjning, styrke og forlængelse, elasticitet, filtning, hygroskopicitet, farve og glans. Finhed er en vigtig procesegenskab til at bestemme kvaliteten og brugsværdien af uldfibre, som udtrykkes ved fiberens diameter i mikron eller kvalitetsantallet; jo mindre finhed, jo højere tal, og jo finere er spundet uldgarn.
Længde inkluderer naturlig længde og lige længde, førstnævnte refererer til den lige linje afstand mellem enderne af totten, og sidstnævnte er længden målt ved at rette fibrene. Forlængelsen af det fine hår er over 20%, og det halvfine hår er omkring 10 til 20%. Under samme finhed, jo længere uld, jo højere spindeevne og jo bedre kvalitet af det færdige produkt. Bøjning bruges i vid udstrækning som grundlag for vurdering af kvaliteten af uld. Ulden med en pæn og ensartet form er spundet til garn og produkter, der er bløde at røre ved, med god elasticitet og varme. De fine hår har mange bøjninger og høj tæthed, og de grove hår er bølgede eller flade uden bøjninger. Styrke og forlængelse har en direkte effekt på fastheden af det færdige produkt. Styrke refererer til den stress, ulden knækker; forlængelse refererer til stigningen i længden på grund af brudkraften. Brudstyrken af forskellige typer uld varierer meget.
Finheden af den samme hårtype er proportional med dens styrke, og jo tykkere hår, jo større styrke. Jo mere udviklet medulla med marvhår, jo dårligere er dens evne til at modstå at bryde. Forlængelsen af uld er generelt op til 20 til 50%. Elasticitet tillader produktet at bevare sin oprindelige form og er en uundværlig egenskab ved uld til tæpper og tæpper. Uldens filtning og hygroskopiske egenskaber er generelt bedre. Glansen er ofte relateret til tilstanden af skaladækning på fiberens overflade. Fint hår har en svag reflektionsevne til at lyse, og glansen er blødere; glansen af groft hår er stærk og skinnende. Svag glans er ofte forårsaget af beskadigelse af det skællende lag.