Uld er en lang, slank, solid cylinder, krympet i form. Dens fiberstruktur består af tre lag: skællaget, cortex og medulla.
Skællaget: Dette er det yderste lag af uld. Dens vækst følger en bestemt retning, fra hårroden til hårspidsen. Hver skala forbinder sig med cortex i den ene ende af hårroden, mens den anden ende strækker sig udad, overlappende og overlappende. Tætheden af skældækning varierer betydeligt afhængigt af uldracen. Finere uld har flere skæl, længere overlappende sektioner, og skællene er ofte ringformede-. Grovere uld har færre skæl, kortere overlappende sektioner, og skællene er ofte bølgede eller fiske-skæl-lignende, der overlapper hinanden. Fordi skællaget strækker sig udad og rager frem, skaber øget friktion mellem fibre filtning, som styrker sammenhængskraften under fugtige og varme forhold. Skællaget giver også ulden en god glans. Den hårde skalastruktur giver uld modstandsdygtighed over for slid og pletter.
Cortex: Cortex er hovedbestanddelen af uldfibre, sammensat af mange proteinceller kaldet keratin eller keratin. Cellerne er bundet sammen med mellemrum mellem dem. Cortex er det primære lag, der bestemmer de fysiske, mekaniske og kemiske egenskaber af uldfibre. Det er opdelt i to typer: orthocortex og paracortex. I krympede uldfibre kan de under stress strækkes til omkring 20% og vende tilbage til deres oprindelige krympede tilstand efter afspænding. Cellerne på ydersiden af crimpen kaldes ortokortikale celler, og dem på indersiden kaldes paracorticale celler. Ortocortex har et lavere svovlindhold end paracortex, hvilket gør det kemisk mere reaktivt og lettere at farve. Paracortex er derimod det modsatte. I fin uld af høj-kvalitet er de to typer kortikale celler samlet på modsatte sider af uldskaftet og flettet sammen langs fiberaksen, et fænomen kendt som bilateral isomerisme.
Medulla: Medulla er placeret i den centrale del af uldfiberen og er et uigennemsigtigt, løst stof. Generelt mangler finuld medulla, mens grovere uld har varierende grad af medulla. Jo mere medulla en uld indeholder, jo mere lige og grovere fremstår den, og jo lavere kvalitet. Uld, der indeholder en stor mængde medulla, er skørt og knækker let, med mindre krympning, og den skrumpede uld kaldes død uld. Nogle uld har diskontinuerlig medulla, med fine og grove hår på en enkelt fiber; sådan uld kaldes uld af to-typer.
