เส้นใยผ้าเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่ม บาง และยาวและสามารถหมุนได้ สำหรับเนื้อผ้า อัตราส่วนของความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปควรมากกว่า 1,000:1 ในฐานะที่เป็นเส้นใยผ้า ควรมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ดี เช่น ความแข็งแรงแน่นอน ความยืดหยุ่น และความเสถียรทางเคมีที่ดีกว่า โดยธรรมชาติแล้ว ผ้าฝ้าย ผ้าขนสัตว์ ผ้าไหม และผ้าลินินเป็นเส้นใยผ้าธรรมชาติในอุดมคติ นอกจากนี้ เส้นใยเคมีที่ผลิตด้วยวิธีทางเคมียังมีบทบาทสำคัญในเส้นใยผ้าอีกด้วย สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เส้นใยทดแทนและเส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยที่สร้างใหม่ประกอบด้วยเส้นใยเซลลูโลสที่สร้างใหม่ (วิสโคส คัพปรา ความแข็งแรงสูง เส้นใย Tencel ฯลฯ) เซลลูโลสเอสเตอร์ (เส้นใยอะซีเตต) และเส้นใยโปรตีนที่สร้างใหม่ (เส้นใยเคซีน เส้นใยโปรตีนจากถั่วเหลือง ฯลฯ) เส้นใยสังเคราะห์ ได้แก่ ไนลอน โพลีเอสเตอร์ โพลีอะคริโลไนไทรล์ ไวนีลอน โพลีโพรพิลีน คลอรีน สแปนเด็กซ์ ฯลฯ ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความหลากหลายของเส้นใยเหล่านี้มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และนักวิจัยกำลังพัฒนาเส้นใยสร้างใหม่และเส้นใยสังเคราะห์ชนิดใหม่ๆ
ส่วนประกอบพื้นฐานของเส้นใยผ้าทั้งหมดคือสารประกอบโพลิเมอร์ ซึ่งรวมถึงสารประกอบโพลิเมอร์ธรรมชาติ (เซลลูโลส โปรตีน) และสารประกอบโพลิเมอร์สังเคราะห์ สารประกอบโพลิเมอร์สังเคราะห์มีชื่อตามชื่อของวัตถุดิบที่ใช้ และเติมคำว่า "โพลิ" ข้างหน้า ตัวอย่างเช่น เส้นใยโพลีอะคริโลไนไทรล์ถูกโพลีเมอร์โดยมีอะคริโลไนไทรล์เป็นวัตถุดิบ มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารประกอบพอลิเมอร์มีขนาดใหญ่มาก โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 104 ถึง 107 เนื่องจากองค์ประกอบพื้นฐานของสารประกอบพอลิเมอร์คือการทำซ้ำของหน่วยโมเลกุลขนาดใหญ่และเชื่อมต่อกันในรูปของพันธะวาเลนซ์หลัก จำนวนการเกิดซ้ำ เรียกว่าระดับของพอลิเมอไรเซชัน (ในแง่ของพื้นผิว) เช่น เส้นใยที่ประกอบเป็นเส้นใยฝ้าย โมเลกุลขนาดใหญ่สามารถแสดงเป็น (C6H1005)n n คือระดับของพอลิเมอไรเซชัน สารประกอบโพลิเมอร์ที่แตกต่างกันมีระดับของพอลิเมอไรเซชันต่างกัน และระดับของโพลิเมอร์ไรเซชันของเส้นใยผ้าต่างๆ ก็แตกต่างกันด้วย ตัวอย่างเช่น DP ของเส้นใยฝ้ายคือ 2500~10000 และ DP ของเส้นใยวิสโคสคือ 250~500 โดยไม่คำนึงถึงมวลโมเลกุลสัมพัทธ์หรือระดับของพอลิเมอไรเซชัน มันสามารถบ่งชี้ขนาดของสายโซ่โมเลกุลของสารประกอบโพลิเมอร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการระบุระดับของความเสียหายของเส้นใย
เส้นใยผ้าทุกชนิดมีลักษณะและรูปร่างหน้าตัดที่แน่นอน ตัวอย่างเช่น เส้นใยฝ้ายมีลักษณะเป็นจีบตามธรรมชาติ และส่วนตัดขวางเป็นรูปเอว ตัวหลักของไหมคือไหมซึ่งล้อมรอบด้วยเซริซิน ผ้าขนสัตว์มีชั้นเกล็ดและชั้นเยื่อหุ้มสมอง โพลีเอไมด์ โพลีเอสเตอร์ โพลีอะคริโลไนไตรล์ และไวนีลอน เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเส้นใยหลักสี่ชนิด หน้าตัดของพวกมันคล้ายกัน ตัวอย่างเช่น หน้าตัดของไนลอนและโพลีเอสเตอร์เกือบจะกลม ส่วนตัดขวางของไวนีลอนเป็นรูปเอวที่มีโครงสร้างแกนผิวใส มีประโยชน์อย่างมากในการระบุเส้นใยผ้าและเผยแพร่วัสดุชนิดใหม่ๆ นอกจากนี้ เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนไฟเบอร์ยังเปลี่ยนแปลงทุกวันอีกด้วย การดัดแปลงทางกายภาพ เช่น การทำเส้นใยรูปทรงพิเศษ เส้นใยยืดหยุ่น เส้นใยหลวม ฯลฯ การดัดแปลงทางเคมี เช่น ไอออนบวกของเส้นใยฝ้าย การดัดแปลงกรดของโพลีเอสเตอร์ การดัดแปลงสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกของโพลีโพรพีลีน และการดัดแปลงพลาสมา ฯลฯ ได้เพิ่มความหลากหลายใหม่ของเส้นใยและประสิทธิภาพการระบายสีที่ดีขึ้นของเส้นใย ทำให้เสื้อผ้าและของตกแต่งของผู้คน มีสีสันมากขึ้น