Основным материалом, применяемым для изготовления термобелья, является высококачественная овечья шерсть. Человек использует шерсть уже на протяжении более чем 10 000 лет, а первые промышленные фабрики по её производству были организованы римлянами ещё до нашей эры. Существует около двухсот пород овец, способных давать качественную шерсть, но мы отдаём предпочтение породе мериносов.
Мериносы появились в Европе примерно в XII веке; экспорт шерсти мериносовых овец (merino wool) играл значительную роль в экономике, например, Испании. В XVIII веке тонкорунных европейских мериносов завезли в Австралию, где была выведена знаменитая порода австралийских мериносов. Для селекции использовали представителей других «шерстяных» пород — французских рамбулье и американских вермонтов. В зависимости от разновидности мериносы могут давать как тончайшую шерсть(70-го качества), так и более толстую (до 64-го качества), причём с одного барана можно настричь до 20 кг шерсти (впрочем, это рекордный показатель; средний настриг равняется примерно 10 кг). Впоследствии с участием австралийских мериносов выведено множество «шерстяных» пород, в том числе грозненская порода в СССР.
Разновидности мериносовых овец существенно отличаются по экстерьеру и качеству шерсти. Общим качеством является то, что их шерсть имеет сложную волнистую структуру. Между волокнами скапливается воздух, который заметно снижает теплопередачу, образуя изоляционную прослойку. Не менее важным свойством шерсти является способность к естественному скручиванию. Длина шага завитка определяется диаметром шерстяного волоса: чем тоньше шерсть, тем более ярко выражены изгибы. Шерсть мериноса (merino wool) имеет до 40 завитков на 1 см2, что уменьшает площадь соприкосновения материала с кожей, создавая дополнительную воздушную прослойку.
Более того, мериносовая шерсть (merino wool) способна согревать даже во влажном состоянии. Гигроскопические свойства позволяют ей вбирать в себя значительное количество влаги — до 30% от собственного веса. Таким образом, шерсть впитывает пот, при этом оставаясь сухой. Если влажность шерсти превышает влажность воздуха, «умный» материал отводит излишки, сохраняя «сухие» свойства. Наконец, положительными свойствами шерсти является простота ухода и возможность стирки в стиральной машине. Впрочем, часто стирать шерстяные изделия не нужно — отвод влаги не позволяет бактериям активно размножаться на поверхности материала.
В отличие от хлопка или полимеров шерсть не имеет регулярной структуры по всей длине волокна. По сути, она является композитным материалом естественного происхождения. С одной стороны, это создаёт дополнительные трудности при обработке исходного настрига. Но с другой стороны благодаря разнородной структуре шерсти свойства пряжи можно варьировать в широчайших пределах, добиваясь того или иного свойства материала.
Например, шерсть как материал имеет разные коэффициенты трения в различных направлениях волокна — это связано с «чешуйчатой» структурой каждой шерстинки: внешние кутикулы покрывают волокна подобно черепице. Всё это способствует лёгкому сваливанию шерсти при интенсивной стирке. Но человек научился использовать это вроде как неудобное свойство, наладив производство валяных, нетканых полотен — войлока, фетра.
Таким же образом мы используем другие свойства шерсти для создания тканого термобелья высочайшего качества. Это уже упомянутая способность к естественному скручиванию, пустоты во внутриклеточной структуре волокна, отвечающие за теплоизоляционные качества, высокая влагоёмкость без потери согревающих способностей.