丝素是构成天然蚕丝纤维的核心组分，占蚕丝总质量的70-80%。这种纤维状蛋白质由18种氨基酸构成，其中乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸占比超过90%，其氨基酸组成与人类皮肤相似度达87%。分子结构中包含40%-45%的结晶区和非晶区，形成独特的β折叠层结构。丝素纤维具有3.3×10-2~3.9×10-2牛/旦的断裂强度，在150℃以下保持稳定。现代研究已将其应用于生物存储材料、柔性电子器件等领域。

丝素蛋白由家蚕后部丝腺合成，分子链中含有重复的（Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser）单元。其三级结构呈现β型折叠层，晶胞参数为a0=0.944nm、b0=0.697nm、c0=0.920nm。单根纤维由约100根直径1微米的原纤构成，内含纳米级微原纤网络。横截面呈三角形或半椭圆形形态。

具有多层级结构特征：

家蚕5龄幼虫通过中部丝腺调控pH梯度，在后部丝腺完成丝素蛋白的生物合成。压丝过程中依靠钠、钾离子浓度梯度及pH调节蛋白构象转变，最终形成具有结晶-无定形交替结构的纤维。

21世纪新型应用包括：

历史应用可追溯至汉代，长沙马王堆出土的素纱单衣印证了丝素纤维的优异纺织性能。现代研究发现，蚕丝经碳化处理可获得导电率达1.02×103 S/m的功能材料。