Ull er langur, grannur, solid sívalningur, krumpaður í lögun. Trefjabygging þess samanstendur af þremur lögum: hreisturlagi, heilaberki og merg.
Hreistalagið: Þetta er ysta ullarlagið. Vöxtur þess fylgir ákveðinni stefnu, frá hárrót til hároddar. Hver vog tengist heilaberki í öðrum enda hárrótarinnar, en hinn endinn nær út á við, skarast og skarast. Þéttleiki hreisturþekjunnar er töluvert mismunandi eftir ullartegundum. Fínari ull hefur meiri hreistur, lengri hluta sem skarast og hreistrið er oft hringlaga-. Grófari ull hefur færri hreistur, styttri hluta sem skarast og hreistrið er oft bylgjupappa eða fiski-hreistur-líkt og skarast hvert annað. Vegna þess að hreiðurlagið teygir sig út á við og skagar fram, skapar aukinn núningur milli trefja þæfingu sem styrkir samheldnina við raka og heita aðstæður. Hreistalagið gefur einnig ullinni góðan ljóma. Harðgerð uppbygging gefur ull viðnám gegn núningi og litun.
Heilaberki: Heilaberki er aðalhluti ullartrefja, samsettur úr mörgum próteinfrumum sem kallast keratín eða keratín. Frumurnar eru tengdar saman, með bilum á milli þeirra. Barkurinn er aðallagið sem ákvarðar eðlisfræðilega, vélræna og efnafræðilega eiginleika ullartrefja. Það skiptist í tvær gerðir: barkbekkurinn og hnakkaberinn. Í kröppuðum ullartrefjum, undir álagi, er hægt að teygja þær upp í um það bil 20% og fara aftur í upprunalegt krampað ástand eftir slökun. Frumurnar á ytri hlið krampans eru kallaðar bæklunarfrumur og þær á innri hliðinni kallast parabarkarfrumur. Orthocortex hefur lægra brennisteinsinnihald en paracortex, sem gerir það efnafræðilega hvarfgjarnara og auðveldara að lita. Höfuðbarkarinn er hins vegar hið gagnstæða. Í hágæða fínni ull eru tvær gerðir af heilafrumum í þyrpingum á gagnstæðum hliðum ullarskaftsins og samtvinnuð meðfram trefjaásnum, fyrirbæri sem kallast tvíhliða myndbrigði.
Medulla: Mergurinn er staðsettur í miðhluta ullartrefjanna og er ógagnsætt, laust efni. Almennt skortir fíngerð ull merg en grófari ull hefur mismikla merg. Því meira sem ull inniheldur, því beinari og grófari virðist hún og því minni gæði. Ull sem inniheldur mikið magn af medullu er brothætt og brotnar auðveldlega, með minna krumpum, og skreppt ull er kölluð dauð ull. Sum ull hefur ósamfellda merg, með fínum og grófum hárum á einum trefjum; slík ull er kölluð tveggja-gerð ull.
