La soie d'araignée ne se tord pas car il s'agit d'une fibre non hélicoïdale, ce qui signifie qu'elle n'a pas de structure régulière en spirale. Contrairement à de nombreux autres types de fibres, comme le coton ou la laine, qui sont composées de brins torsadés de cellulose ou de molécules de protéines, la soie d'araignée est constituée de longues chaînes droites d'acides aminés maintenues ensemble par de fortes liaisons chimiques. Cette structure moléculaire unique confère à la soie d’araignée sa résistance et son élasticité remarquables sans la faire tordre.

De plus, la soie produite par les araignées contient un type spécial de protéine appelée « spidroïne ». Cette protéine est transformée en fibres dotées d'une architecture moléculaire unique, qui empêche la soie de se tordre ou de se tordre. Les protéines de soie s’auto-assemblent dans un état de cristaux liquides, où les molécules s’alignent de manière ordonnée. Cet alignement crée une fibre solide et rigide avec une résistance à la traction élevée, tout en restant flexible et ne se tordant pas.