سه جزء اصلی تشکیل دهنده ساختار چوب عبارتند از سلولز (Cellulose)، لیگنین (Lignin) و همی سلولز (Hemicellulose)
وضعیت سلولز و همی سلولز نسبت به لیگنین در چوب مانند وضعیت بتن و میلگرد در بتن مسلح است. به این معنا که سلولز و همی سلولز نیروهای فشاری و لیگنین نیروهای کششی را تحمل میکنند.
سلولز و لیگنین فراوان ترین پلیمرهای ارگانیک روی سیاره زمین هستند. ما از ترکیب اینها در کنار هم در تولیدات چوبی برای ساخت خانه ها و مبلمان و نیز برای تولید کاغذ استفاده میکنیم. برای درک این مطلب خلاصه ای از شیمی این سه ماده و وضعیت آنها در چوب نسبت به یکدیگر بیان میکنیم.
در حقیقت سلولز نوعی کربوهیدرات است که ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد و بخش عمده هر چوبی همین ترکیب ارگانیک است. تجمع ترکیبات سلولوز با یکدیگر تشکیل لیف سلولوزی میدهند که در کنار پیوندهای هیدروژنی، استحکام کششی بالایی به چوب میدهند. سلولز از نظر خواص فیزیکی مادهایست سفید رنگ بدون بو به وزن مخصوص 1.45 که در حلالهای ساده مانند آب، الکل، اتر، اسیدها و قلیاهای رقیق حل نمیشود. سلولز در حرارت ۱۵۰ درجه سانتیگراد تغییر رنگ داده و قهوه‌ای میشود و در حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد بکلی تجزیه می‌گردد.
از طرف دیگر لیگنین ساختاری پلیمری است که به صورت لایه‌ای دور سلولز را فرا گرفته است. لیگنین ۱۵ تا 25 درصد وزن چوب را تشکیل می‌دهد و نقش حیاتی را در درختان ایفا می‌کند. لیگنین به درخت استحکام، مانع نفوذ آب در عرض سلول چوبی و تسهیل انتقال آب و شیره گیاهی در بافت چوبی می‌گردد. بعلاوه، لیگنین یکی از عوامل اصلی دوام طبیعی در چوب در برابر میکروارگانیسم‌های مخرب چوب است. زرد بودن و حالت کهنگی کاغذهای استفاده شده در تولید روزنامه به دلیل وجود لیگنین است. کاغذهای معمولی مانند روزنامه در آفتاب و به دنبال فرایندهای شیمیایی و مکانیکی زرد می‌شوند. کاغذهای مرغوب تر و گران‌تر بدون لیگنین هستند، چون تقریباً تمامی مولکول های لیگنین را از آن ها خارج میکنند و فقط سلولز باقی می ماند که عامل سفیدی در کاغذهای مرغوب است. همچنین لیگنین عامل اصلی ایجاد رنگ قهوه‌ای در ساختار چوب است. هر چوبی که قهوه‌ای‌تر باشد لیگنین بیشتری دارد.
همی سلولز گروهی از ساکاریدهای غیر ساختاری با وزن مولکولی کم و اغلب ناهمگن هستند که ارتباطی با سلولز نداشته و از راه بیوسنتز متفاوتی تولید می شوند . نام همی سلولز ها نشان دهنده ارتباط یا نزدیکی آنها با سلولز نیست . نقش همی سلولزها در چوب انتقال آب در درخت است.
غیر از دو پلیمر یاد شده مواد غير پليمري نیز در چوب وجود دارد که آنها را با استفاده از حلال‌هاي مناسب يا تيغ زدن و جمع آوري رزين مي‌توان بدست آورد. این مواد را مي‌توان مستقيما بکار برد يا پس از جداسازي و تبديل شيميايي به انواع فرآورده‌هاي با ارزش افزوده بالا تبديل کرد. از این فرآورده‌ها دو مورد زیر از همه معروفترند:
