Örümcek ağını oluşturan örümcek ipeğinin dayanıklılık ve esneklik gibi özellikleri nedeni ile benzersiz bir malzeme olduğu söylenebilir. Örneğin 1 milimetre karesi 178 kilogram yük taşıyabilir. Örümcek ipeği bu özelliğini -40 santigrat derece gibi düşük sıcaklıklarda bile koruyor. Aynı zamanda çok hafif bir malzeme.

Farklı örümceklerin ürettiği örümcek ipekleri birbirinden farklı bileşime ve özelliklere sahip olabilir. Örümcek ipeği farklı amino asit dizilerinden (örneğin alanin, glisin, serin) oluşan, protein yapısında bir malzemedir. Proteinin yapısında moleküllerin düzenli bir şekilde konumlandığı kristal bölgeler ve moleküllerin düzenli bir şekilde konumlanmadığı amorf bölgeler bir arada bulunur. Amorf bölgeler örümcek ipeğinin esnek olmasını (yani üzerine bir kuvvet uygulandığında bir miktar şekil değiştirmesini, uygulanan kuvvet ortadan kalktığında eski haline dönmesini) sağlar. Bu sayede örümcek ağına çarpan böcekler ağa zarar veremez. Proteinin yapısındaki kristal bölgeler ise örümcek ipeğinin dayanıklı ve güçlü olmasını sağlar.

Örümcek ipeğinin yapısındaki moleküller belirli bir düzende sıralanmıştır ve bu geometri yani moleküllerin konumlanma şekli malzemenin yapısını belirgin şekilde etkiler. Örneğin örümcek ipeğine elastiklik özelliğini veren glisin amino asidi açısından zengin bölgelerde, beş amino asitten oluşan diziler bulunur. Her diziden sonra yapı 180 derece döner ve bu sayede sarmal bir şekil alır. Alanin amino asidi açısından zengin kristal bölgelerde ise moleküller birbirine paralel şekilde yönlenmiştir. Amorf ve kristal bölgeler birbirine geçmiş halde bir arada bulunur. Örümcek ipeğinin üretimi sürecinde moleküllerin yapısındaki bu düzenlenme, proteinler salgılandıktan sonra örümceğin kendi etrafında dönüşü sayesinde ortaya çıkar.​