Drewno, które z jednej strony wyróżnia się bardzo dużą naturalną zmiennością budowy i fizykomechanicznych oraz chemicznych właściwości, a z drugiej łatwo podlega zmianom pod wpływem różnych fizycznych i biologicznych czynników, posiada wiele charakterystycznych cech, które ujmowane i interpretowane są często w bardzo różny sposób. Ogólnie jednak potwierdzone jest, że o właściwościach drewna oraz jego przydatności do celów technicznych decydują cechy anatomiczne, mikroskopowa i makroskopowa budowa oraz jego skład chemiczny.

Główna masa drewna składa się z substancji organicznych w skład, których wchodzą cztery pierwiastki węgiel, wodór, tlen, i azot. Przeciętnie można przyjąć, że absolutnie suche drewno zawiera 49,6% węgla, 6,3% wodoru oraz 44,2% tlenu wraz z azotem. Zawartość azotu w drewnie wynosi przeciętnie 0,12%.

Oprócz substancji organicznych w skład drewna w zależności od gatunku wchodzą również substancje mineralne w ilości od 0,2-1,7%. Wchodzące w skład drewna: węgiel, wodór i tlen tworzą złożone substancje organiczne, których część występuje w błonach komórkowych, a inne w zawartości komórek.

Błony komórkowe drewna składają się głównie z celulozy, hemiceluloz i ligniny. Wewnątrz komórek znajdują się garbniki, barwniki, żywice, gumy, olejki eteryczne, tłuszcze i alkaloidy. Podstawową substancję błon komórkowych (40-60%) stanowi celuloza. Jest to substancja o włóknistej strukturze, bardzo trwała i znajduje się w drewnie w powiązaniu z ligniną i hemicelulozami. Hemicelulozy wchodzące również w skład błony komórkowej (18-35%) pod względem chemicznym należą do wielocukrów. Lignina stanowi połączenie kilku substancji.

Drewno jest materiałem niejednorodnym, anizotropowym o nierównomiernej budowie, co w wielu przypadkach utrudnia jego obróbkę i wykorzystanie.

Budowę drewna analizuje się w trzech zasadniczych przekrojach: poprzecznym, promieniowym i stycznym, które nie tylko charakteryzują się odmiennym układem słoi i rysunku, ale także właściwościami.

W makroskopowej budowie zaobserwować można następujące części składowe: rdzeń, drewno, słoje-roczne (drewno wczesne i późne), promienie rdzeniowe, przewody żywiczne, miazgę i korę. W zależności od anatomicznych cech i różnic w zabarwieniu drewna, drzewa można podzielić na trzy zasadnicze grupy:

• drzewa o twardzieli zabarwionej (sosna, modrzew, daglezja, dąb, jesion, wiąz, akacja, topola, wierzba),
• drzewa z twardziela niezabarwioną (świerk, jodła, lipa)
• drzewa beztwardzielowe (buk, brzoza, grab, jawor, klon, olcha, osika).

Drewno drzew iglastych składa się głównie z cewek, które stanowią około 90% masy drewna i spełniają równocześnie funkcję mechaniczną oraz przewodzenia wody, miękiszu i promieni rdzeniowych.

Drewno drzew liściastych ma bardziej skomplikowaną budowę. Głównym jego elementem są włókna-drzewne zajmujące około 50% objętości, naczyń przewodzących wodę, promieni rdzeniowych oraz miękiszu drzewnego. W przypadku drzew liściastych charakterystyczną cechą dla poszczególnych gatunków jest wielkość i rozmieszczenie naczyń w słojach rocznych, stąd też istnieje podział na grupę:

• drzew pierścieniowonaczyniowych (dąb, wiąz, jesion, akacja)
• drzew rozpierzchłonaczyniowych (brzoza, buk, olcha, jawor, grab, klon, lipa, topola).

Dla praktyki najistotniejszą cechą drewna są możliwości jego zastosowania określane jako właściwości techniczne, będące głównie wypadkową właściwości fizycznych i mechanicznych. Sama zaś, techniczna wartość drewna jest tym wyższa, im większa jest jego wytrzymałość i odporność na wszelkiego rodzaju czynniki.