人们对聚乳酸纤维结构的研究主要集中于PLLA

聚乳酸纤维的化学结构并不复杂，但由于乳酸分子中存在手性碳原子，有d-型（右旋光）和l-型（左旋光）之分，使丙交酯、聚乳酸的种类因立体结构不同而有多种，如聚右旋乳酸（PDLA）​、聚左旋乳酸（PLLA）和聚外消旋乳酸（PDLLA）​。然而，因为市售的乳酸主要为l-乳酸（左旋乳酸）和dl-乳酸（外消旋乳酸）​，故通常大量被合成的聚乳酸为PLLA和PDLLA。由于PDLLA为无定形非晶态，而PLLA可以结晶，因此人们对聚乳酸纤维结构的研究主要集中于PLLA。PLLA的链构象、晶胞结构如图3-9所示。以电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜为手段，对稀溶液培养的PLLA晶体的晶胞结构参数进行测定，证明为正交体系，晶胞参数a=1.078nm, b=0.604nm, c=2.87nm。

聚乳酸纤维横截面和纵截面的形态，其横截面为近似圆形，表面存在斑点，纵向存在无规律的斑点及不连续的条纹，这些无规律的斑点及不连续条纹形成的原因主要是聚乳酸纤维存在着大量的非结晶部分，在水、细菌、氧气的存在下，可以进行较快的分解而形成。