La laine a une grande affinité pour l’eau mais les deux parties du cortex (ortho et para) ont des affinités différentes ce qui fait qu’elles s’enroulent en spirale l’une autour de l’autre, créant la frisure de la fibre. La frisure enferme une grande quantité d’air ce qui augmente la protection thermique en limitant la conduction. Les écailles agissent également en limitant les échanges d’air en freinant leur déplacement.
La structure macromoléculaire de la laine présente une grande résistance à la torsion donc à la déformation. Elle a une bonne élasticité, en cas d’allongement du à une force extérieure, elle revient à son état initial lorsque l’effet de la force cesse (jusqu’à 30% d’allongement). Si la force augmente, la déformation peut devenir permanente puis c’est le point de rupture. Ces étapes sont différentes selon les conditions de température et d’humidité.
Les acides aminés de la kératine fixent facilement les molécules d’eau (mécanisme d’adsorption). De plus la laine est très hydrophile vis-à-vis de la vapeur de l’eau, mais a une réaction hydrophobe vis-à-vis de l’eau liquide. Par un phénomène physico-chimique, l’absorption d’humidité par la fibre s’accompagne d’une production de chaleur et inversement la perte d’humidité est accompagnée d’une absorption de chaleur. La laine est mauvaise conductrice de la chaleur.
En tant que fibre naturelle, il possède une capacité polyvalente pour absorber et relâcher l’humidité, ainsi que pour respirer. Il peut absorber jusqu’à 35% de son propre poids sans se sentir humide. Il contrôle les niveaux d’humidité dans une pièce et maintient la température de l’air plus constante.