α-角蛋白主要是由α-螺旋構象的多肽鏈構成的，并與角蛋白的長向平行，即其氨基酸序列分為富含α螺旋的中央棒狀區和兩側的非螺旋區域。其立體構造是α-螺旋的典型實例，幾何表示為：兩股右手α-螺旋向左纏繞，擰成一根稱為原纖維的結構，直徑為2nm，這就是aa組合的超二級結構。原纖維再排列成“9+2”的電纜式結構，稱微纖維，直徑為8nm。微纖維包埋在硫含量很高的無定形基質中。成百根這樣的微纖維又結合成一不規則的纖維束，稱大纖維，其直徑為200nm。根據硫含量的多少α-角蛋白可分成硬角蛋白和軟角蛋白兩種類型。α-蛋白中二硫鍵的數目越大、纖維的剛性越強。其中蹄、爪、角、甲中的為硬角蛋白；皮膚、胼胝中的為軟角蛋白。α-角蛋白的伸縮性能很好，軟角蛋白的伸縮性比硬角蛋白好。