تارهای پشم گوسفند از پروتئینی به نام کراتین تشکیل شده‌اند که ساختار پیچیده و منحصر به فردی دارد. این ساختار به موهای پشم خاصیت ارتجاعی، استحکام و عایق حرارتی می‌بخشد. تار پشم به صورت طبیعی شامل سه لایه می‌شود:

1. کوتیکول (پوسته): لایه خارجی و حفاظتی تار پشم است که از فلس‌های کوچک تشکیل شده است. این فلس‌ها به‌طور همپوشانی قرار گرفته‌اند و باعث بازتاب نور می‌شوند، که درخشندگی طبیعی به پشم می‌بخشد.

2. کورتکس (قشر): لایه میانی و اصلی تار پشم که شامل فیبرهای بلند کراتینی است. کورتکس مسئول ویژگی‌های مکانیکی پشم، مانند انعطاف‌پذیری و مقاومت، است. در این لایه، مولکول‌های کراتین به صورت مارپیچ و در هم تنیده قرار گرفته و باندهای شیمیایی قوی تشکیل می‌دهند.

3. مدولا (مغز): لایه داخلی تار پشم است که معمولاً در پشم‌های نازک‌تر و ظریف‌تر کمتر توسعه یافته است. مدولا می‌تواند به‌عنوان عایق حرارتی عمل کند.

این ساختارها باعث می‌شوند که پشم گوسفند به‌طور طبیعی گرم، نرم، مقاوم در برابر آب و کشسان باشد، که آن را به یکی از الیاف طبیعی محبوب برای مصارف مختلف، از لباس و پارچه گرفته تا فرش و عایق، تبدیل می‌کند.