Wollfleece wird aus natürlicher Wolle hergestellt, die von Schafen gewonnen wird. Nach der Schur wird die Rohwolle gründlich gereinigt, um Schmutz, Fette und Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird die Wolle kardiert, das heißt, sie wird gekämmt, um die Fasern zu glätten und auszurichten. Dadurch entsteht ein gleichmäßiges, loses Vlies. In manchen Fällen wird die Wolle zusätzlich versponnen, jedoch bleibt sie für Wollfleece oft unverarbeitet, um die flauschige Struktur zu bewahren.
Im nächsten Schritt wird die Wolle leicht verfilzt, indem man Feuchtigkeit, Wärme und Bewegung kontrolliert einsetzt. Dies bewirkt, dass sich die Wollfasern leicht miteinander verhaken und der Stoff seine charakteristische weiche und kuschelige Beschaffenheit erhält. Abschließend wird die Oberfläche des Wollfleeces leicht angeraut, um das flauschige Gefühl zu verstärken. Dieser Prozess kann durch Bürsten oder Walken erfolgen. Der fertige Stoff wird dann je nach Verwendungszweck weiterverarbeitet und zu wärmender, atmungsaktiver Kleidung oder anderen Textilien zugeschnitten.