纤维环由含胶原纤维束的纤维软骨构成，位于髓核的四周，纤维环的外观结构为前侧及两侧较厚，而后侧较薄，这是与人体脊柱的生理弯曲形状相适应，同时纤维环的前部有强大的前纵韧带，宽而坚韧，后侧的后纵韧带较窄、较薄，这是腰椎间盘髓核多向后、外侧突出的解剖学原因。纤维环可分为内、中、外三层，其内的细胞排列与纤维环方向是一致的。环纤维在椎体间斜行，每一环层的纤维与其邻层纤维的斜行方向相反，交叉成角，接近中央的纤维环内板层，由椎体软骨终板起始向外，绕过髓核后向中心斜行，止于对侧的软骨终板。