Strukturen af fibre varierer betydeligt afhængigt af deres type og kan bredt klassificeres i to hovedkategorier: naturlige fibre og syntetiske/fremstillede fibre.
Struktur af naturlige fibre
Bomuldsfiber
Kemisk sammensætning: Den primære bestanddel er cellulose (molekylformel: C₆H₁₁O5).
Mikrostruktur:
Tværsnittet er-nyreformet og har et centralt lumen; i længderetningen udviser fiberen naturlige viklinger. Den er sammensat af en ydre kutikula, en primær væg og en sekundær væg (omfattende lag S1, S2 og S3); af disse udgør S2-laget over 90 % af fiberens masse og består af spiralformede fibriller, hvilket giver strukturen en porøs natur.
Bastfibre
Selvom de også primært består af cellulose, har de en flercellet kompositstruktur og indeholder 10% til 16% gummi.
Strukturen af individuelle fibre er kompleks, udviser betydelige variationer på tværs af forskellige typer og mangler således en samlet beskrivende ramme.
Uld (dyrehårfiber)
Kemisk sammensætning: Keratin (indeholder over 20 typer aminosyrer; rig på disulfidbindinger)
Strukturel organisation:
Det ydre lag består af *skalaceller* (keratiniserede døde celler);
Det indre består af *kortikale celler* (omfattende ortho- og para-cortex, der udviser en fibrillær struktur: protofibriller → mikrofibriller → makrofibriller → celler);
Cellerne er bundet sammen af CMC (Cell Membrane Complex).

