不論何種纖維，其結構上是具有固定的特征，而此特征亦是纖維的本質屬性，不同的纖維有著其不同之物理性及化學性，此等性質亦是決定著該種纖維的使用特征，這些特性原于纖維本身的結構及內含，我們可以由纖維之外形至內層,甚至由深入至纖維分子組成之形態,觀察纖維的結構,了解纖維基本單元相互之作用及排列形式.結構內含直接影響著纖維各項性質的內在原因.探索纖維的基本特性,在現時開發化學纖維之新型纖維上,已被廣泛利用,而天然纖維則較少應用.纖維微觀察之發展:纖維微型觀察結構研究,由19世紀至近代三四十年內,不論是理論上,分析方法上,儀器發展上都大有突破,尤其各種新型纖維之誕生,從宏觀結構進入微觀結構領域,已達新紀元..隨著各種光學顯微鏡及其技術之創新,令微觀察技術應用在纖維鑒別法上更為成熟.

　　(一)微觀光學儀及各項方法之發展現今各類光學儀器,林林總總,配合不同需要及不同工藝,例如:

　　(1)掃瞄電子顯微鏡SEM(SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)—由光學系統及掃瞄系統,信號檢測系統和圖像顯示系統,記錄系統等組成.電子束從電子槍射出后，經磁透鏡聚焦，并受到兩組掃描線圈的偏轉作用，然后投射到試樣上作光柵狀掃描的細電子束，在顯像管的熒光屏得到圖像信息。其圖像立體感強，試樣厚度無限制。

　　(2)透射電子顯微鏡TEM(TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE)—由電子槍,聚光鏡等成像系統及圖像和記錄系統組成.

　　(3)掃瞄隧道顯微鏡STM(SCANNING TUNNELLING MICROSCOPE)

　　(4)原子力顯微鏡AFM(ATOMIC FORCE MICROSCOPE)

　　(5)偏振光顯微鏡(POLARIZED MICROSCOPE)—能使光線產生偏振,并在偏振之下觀察微細結構的顯微鏡.可測量纖維的雙折射和取向度。

　　(二)纖維結構鑒別法：

　　(1)X射線和電子衍射法(X-ray&Electron diffraction)—可利用X射線照射不同纖維時所得的衍射圖像的差別來鑒別各類纖維.

　　(2)紅外光譜法(Infre-red)—利用各種纖維的特征及化學基團，在紅外線光譜中,具有的特征及吸收譜帶來鑒別纖維.

　　(3)紫外光(Ultraviolet),熒光(Fluorescence)—利用不同元素發射的熒光X射線的波長各有不同,再利用光譜分析.

　　(4)核磁共振法NMR(Nuclear magnetic resonance)—由自旋動量或角動量不為零的原子核，在恒定的外磁埸中，其核磁矩可取各種量子化的方位，在另一個給定頻率的電磁波作用下，原子核的磁能級之間所發生的共振躍遷現象，可以分析分子內原子團或原子排列的順序和化學鍵的性質。

　　(5)其它,如喇曼光譜法(Raman spectrum),表面分析法(Surface analysis)等.加上各種電子顯微術(Electron microscopy)等。

　　纖維亦可由物理性及化學性能推測纖維結構,其方法：

　　(a)有熱分析法(Thermal analysis),動態和斷裂力學法：是在過程控制溫度下，測量物質的物理性質與溫度關系的一種技術，在化學纖維領域上，應用最多的常用方法，例如，測試質量變化有熱重法(TG)及逸出氣分析(EGA)，測試溫度變化有差熱分析(DTA)，測試熱含變化有示差掃描量熱法(DSC)，測試尺寸變化有熱膨脹法，測試力學特性有熱機械分析(TMA)，及動態機械分析(DTMA)，測試光學特性有熱光學法。

　　(b)質譜分析法(Mass spectrometry)：試樣經離子化后，形成質譜的分析方法。

　　可以測定有機物分子量及結構方式，以及鑒定有機物及其結構，通過離子感光板取得強度不同的譜線，稱為質譜圖，根據質譜圖可叛斷物質的分子量和結構型式。

　　隨著器材及方法之創新，使大家對各種纖維深入了解，微觀察技術應用在纖維鑒別上外，更可利用了解纖維的各項特性結構，從而在后工序上作配合性改良，使能生產更優質之紗線及織物，從而對紡織業上作進一步之發展。

　　天然纖維以棉纖維為主，占整個紡織產業的比例很大，棉紡業之發展，除機械上，工藝上之改良，棉花之質量結構，直接影響著成紗之各項物理指標，現用之各項檢測儀器，方法，及標準，能提供一些數據，大都是平均值，而紡廠按數據控制生產工藝，往往未能了解該批棉纖真正情況，各批棉纖之特性是否接近而配搭，引致成紗后問題出現。