Lo strato fibroso è formato da una parte esterna costituita di "fibre radiate" che dalla periferia dell'orletto anulare si portano al manico del martello e una parte interna dai "fibre circolari" che formano diverse anse concentriche intorno al manico. Di questo contingente interno fanno parte anche le "fibre paraboliche" e le "fibre semilunari": le prime, similmente alle radiate, partono dal manico e vanno all'orlo della membrana mentre le seconde si inseriscono con entrambe le estremità dall'orlo della membrana e rivolgono la loro convessità verso l'umbo. Evidenze recenti suggeriscono che le fibre che compongono questo strato non siano collagene, ma di una composizione particolare specifica per questa regione.