Komponen utama wol adalah keratin, yang terdiri dari berbagai residu asam amino amino, yang dapat digabungkan menjadi molekul rantai panjang dalam bentuk spiral, yang mengandung gugus karboksil, gugus amina, dan gugus hidroksil, membentuk ikatan garam di antara molekul. dan ikatan hidrogen, dll. Rantai panjang dihubungkan oleh ikatan silang yang dibentuk oleh ikatan disulfida sistin. Struktur kimia di atas menentukan karakteristik wol. Sebagai contoh, ketika rantai panjang makromolekul serat wol diperpanjang oleh gaya eksternal, ia bertransisi dari bentuk heliks tipe α ke tipe ekstensi tipe β dan kemudian kembali ke tipe α setelah gaya eksternal dihilangkan, maka penampilannya dalam deformasi dan ketahanan wol. Kemampuan higroskopis wol yang lebih kuat terkait dengan beberapa kelompok pada rantai panjang. Wol lebih tahan asam daripada yang tahan alkali karena alkali rentan terhadap gugus disulfida dalam wol sistin, yang merusak wol. Agen pengoksidasi juga dapat merusak wol dengan menghancurkan gugus disulfida.
Sifat fisik wol terutama mencakup kehalusan, panjang, tekukan, kekuatan dan perpanjangan, elastisitas, felting, higroskopisitas, warna, dan kilau. Kehalusan adalah karakteristik proses penting untuk menentukan kualitas dan nilai penggunaan serat wol, yang diekspresikan oleh diameter serat dalam mikron atau jumlah kualitas; Semakin kecil kehalusan, semakin tinggi jumlah, dan semakin halus benang wol berputar.
Panjang termasuk panjang alami dan panjang lurus, yang pertama mengacu pada jarak garis lurus antara ujung rumbai, dan yang terakhir adalah panjang yang diukur dengan meluruskan serat. Perpanjangan rambut halus di atas 20%, dan rambut semi-halus sekitar 10 hingga 20%. Di bawah kehalusan yang sama, semakin lama wol, semakin tinggi kinerja pemintalan dan semakin baik kualitas produk jadi. Bending banyak digunakan sebagai dasar untuk mengevaluasi kualitas wol. Wol dengan bentuk yang rapi dan konsisten diputar menjadi benang dan produk yang lembut saat disentuh, dengan elastisitas dan kehangatan yang baik. Rambut halus memiliki banyak tikungan dan kepadatan tinggi, dan rambut kasar bergelombang atau rata tanpa tikungan. Kekuatan dan perpanjangan memiliki efek langsung pada keteguhan produk jadi. Kekuatan mengacu pada tekanan wol untuk pecah; Perpanjangan mengacu pada peningkatan panjang karena kekuatan pemecahan. Kekuatan puncak dari berbagai jenis wol sangat bervariasi.
Kehalusan jenis rambut yang sama sebanding dengan kekuatannya, dan semakin tebal rambut, semakin besar kekuatannya. Semakin berkembang medula dengan rambut meduler, semakin buruk kemampuannya untuk menahan diri. Perpanjangan wol umumnya hingga 20 hingga 50%. Elastisitas memungkinkan produk untuk mempertahankan bentuk aslinya dan merupakan karakteristik wol yang sangat diperlukan untuk karpet dan selimut. Sifat felting dan higroskopis wol umumnya lebih baik. Kilau sering terkait dengan cakupan skala keadaan pada permukaan serat. Rambut halus memiliki kemampuan refleksi yang lemah untuk cahaya, dan kilau lebih lembut; Kilau rambut kasar kuat dan mengkilap. Kilau lemah sering disebabkan oleh kerusakan pada lapisan bersisik.