يختلف هيكل الألياف بشكل كبير حسب نوعها ويمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى فئتين رئيسيتين: الألياف الطبيعية والألياف الاصطناعية/المصنعة.
هيكل الألياف الطبيعية
ألياف القطن
التركيب الكيميائي: المكون الأساسي هو السليلوز (الصيغة الجزيئية: C₆H₁₁O₅).
البنية المجهرية:
المقطع العرضي-على شكل كلية-ويتميز بوجود تجويف مركزي؛ طوليًا، تُظهِر الألياف تلافيفات طبيعية. ويتكون من بشرة خارجية، وجدار أولي، وجدار ثانوي (يشتمل على الطبقات S1، وS2، وS3)؛ من بينها، تمثل الطبقة S2 أكثر من 90% من كتلة الألياف وتتكون من ألياف ليفية مرتبة حلزونيًا، مما يضفي طبيعة مسامية على الهيكل.
ألياف باست
على الرغم من أنها تتكون بشكل أساسي من السليلوز، إلا أنها تمتلك بنية مركبة متعددة الخلايا وتحتوي على 10% إلى 16% من الصمغ.
هيكل الألياف الفردية معقد، ويظهر اختلافات كبيرة عبر الأنواع المختلفة، وبالتالي يفتقر إلى إطار وصفي موحد.
الصوف (ألياف الشعر الحيواني)
التركيب الكيميائي: الكيراتين (يحتوي على أكثر من 20 نوعًا من الأحماض الأمينية؛ غني بروابط ثاني كبريتيد)
التنظيم الهيكلي:
تتكون الطبقة الخارجية من *خلايا حرشفية* (خلايا ميتة كيراتينية)؛
يتكون الجزء الداخلي من *خلايا قشرية* (تشمل القشرة - العظمية والشبه -القشرة، وتظهر بنية لييفية: اللييفات الأولية ← اللييفات الدقيقة ← اللييفات الكبيرة ← الخلايا)؛
يتم ربط الخلايا معًا بواسطة CMC (مجمع غشاء الخلية).

