
L'albero cresce in diametro con lo sviluppo, deponendo uno strato di nuovo legno tra il vecchio legno e la corteccia, che avvolge fusto, rami e radici. In condizioni normali viene formato un anello ogni anno ed in sezione trasversale si osserva una serie di anelli concentrici. Lo studio di questi anelli è effettuato dalla Dendrocronologia.
Questi strati sono costituiti da cellule legnose di vario tipo, in massima parte fibrose, la cui pareti sono principalmente costituite di cellulosa e ricoperte di lignina. Nelle conifere e nelle specie a legno tenero le cellule sono quasi esclusivamente di tipo a trachea, e come conseguenza il legno ha una consistenza più uniforme rispetto ai legni duri. Nelle conifere non ci sono pori così evidenti come nell'ontano e nel Frassino.
Ogni anello è costituito da due strati più o meno definiti. La parte più vicina la centro, di colore più chiaro e trama più diradata, si forma durante la stagione primaverile, quando la crescita è più rapida. È per questo chiamato legno precoce o legno primaverile. La parte esterna è chiamata legno tardivo o legno estivo, poiché la sua produzione in estate. Nei pini del genere Strabus non c'è molto contrasto tra le parti ed il legno è molto uniforme e facile da lavorare. Nel genere Pinus il legno tardivo è più scuro ed è evidente il contrasto con il legno primaverile.
Nel legno con porosità ad anello, ogni crescita stagionale è ben definita, poiché i grandi pori del tessuto primaverile spiccano rispetto al tessuto autunnale. Nel legno a pori diffusi, la demarcazione è spesso poco chiara e in alcuni casi invisibile ad occhio nudo.
La struttura dei legni duri è più complessa, poiché includono ampi vasi, in alcuni casi (ontano, castagno, frassino) larghi e separati, in altri Salice, Pioppo) molto piccoli e distinguibili con l'aiuto di una lente.
Questo tipo di legno è classificato in due categorie: a porosità ad anello e a porosità diffusa.
Nelle specie con porosità ad anello come frassino, castagno, olmo, gelso ed ontano, i grandi vasi o pori (come sono detti i vasi visti in sezione) sono situati nella parte di legno formatasi in primavera, costituendo una regione di tessuto più o meno porosa.
La zona estiva contiene pochi vasi e una maggiore porzione di fibre di legno, che al contrario dei vasi danno la durezza e la resistenza al materiale.
Nel legno a porosità diffusa i vasi sono dispersi per tutto l'anello di crescita. Esempi di questo tipo sono la betulla, l'Acero, il pioppo ed il salice. Alcune specie come la noce ed il Ciliegio hanno caratteristiche intermedie e costituiscono un gruppo a parte.
Se un legno di pino duro viene confrontato con un esemplare più leggero, si può notare come nel legno duro sia presente una maggiore quantità di legno tardivo, ed è di aspetto più scuro. In tutte la specie il legno tardivo è più denso di quello precoce, per cui maggiore è la sua quantità, maggiore è la densità e la resistenza del legno. Osservato al microscopio il legno estivo mostra cellule con una parete molto spessa e una piccola cavità interna, mentre quello precoce ha pareti sottili e ampie cavità. E la resistenza è data dalle pareti, non dalle cavità.
Dovendo scegliere un legno di pino per avere resistenza o rigidità, l'elemento da considerare è il rapporto tra legno tardivo e legno precoce. Lo spessore degli anelli non è tanto importante quanto l'abbondanza di legno tardivo. Non solo la proporzione è importante ma anche la quantità totale. In esemplari con una abbondante porzione di legno tardivo è evidente anche una maggiore porosità, e per questo può costituire una massa minore rispetto ad una porzione minore ma più densa.
La stima visiva della resistenza deve tenere conto anche della densità.
Non c'è una spiegazione univoca del motivo alla base della formazione dei due tipi di legno, molti fattori entrano in gioco.
Nelle conifere, il tasso di crescita da solo non giustifica la proporzione tra le parti dell'anello; in alcuni casi il legno a crescita lenta è più duro e denso, in altri è vero l'opposto.
La qualità del luogo nel quale l'albero è cresciuto incidono sulle proprietà del legno, anche se non è possibile stabilire una regola generale. Si può grossomodo dire che se occorre resistenza e lavorabilità è preferibile utilizzare legno a moderata o lenta crescita, ma nella scelta di uno specifico esemplare non si deve guardare lo spessore degli anelli, ma la proporzione tra legno precoce e tardivo e le caratteristiche di quest'ultimo.
Nel caso del legno duro con porosità ad anello sembra esistere una relazione tra il tasso di crescita e le proprietà del legname, riassumibile nell'affermazione che maggiore è la velocità di crescita o maggiore è lo spessore degli anelli, maggiore è la densità, la durezza e la rigidità. Questo è però valido solo per il legno con porosità ad anello, come l'ontano e altre specie, ed esistono naturalmente delle eccezioni e limitazioni.Il legno con porosità ad anello di crescita sana, le fibre con pareti spesse e robuste sono più abbondanti nella porzione intermedia del tronco.
Con la diminuzione del lume dei vasi, anche la porzione intermedia si riduce in maniera tale che una crescita lenta produce un legno più leggero, composto da pareti sottili e parenchima. Nell'ontano di buona qualità questi vasi occupano dal 6 al 10% del volume del tronco, mentre nel materiale di inferiore qualità si può arrivare al 25% ed oltre.
Il legno tardivo di ontano di buon livello, ad esclusione di zone grigie dovute a piccoli pori, è di colore scuro, solido ed è costituito per metà o più da fibre con parete spessa.
Il legno tardivo di ontano di bassa qualità, l'area di queste fibre è molto minore in quantità e qualità. Questa differenza è in larga misura dovuta ad un diverso tasso di crescita.
Il legno con ampi anelli è anche detto di seconda crescita, poiché a causa dell'abbattimento dei vecchi alberi circostanti, il giovane albero cresce più rapidamente che se fosse rimasto in mezzo alla foresta. Questo tipo di legno è preferito nella costruzione di manufatti dove sia importante la resistenza, per esempio nei manici e nei raggi delle ruote in legno, dove è importante non solo la resistenza ma anche la durezza e la resilienza.

L'acqua è presente nel legno vivo in due forme principali:
1. nella parete cellulare (acqua di legame o di saturazione);
2. libera nelle cavità dei tessuti (acqua di imbibizione);
Il legno fresco può contenere una umidità anche superiore al 100% del proprio peso secco. Il 30% è il punto di saturazione delle fibre (PSF). Al di sopra oltre l'acua di legame vi è anche acqua libera; al di sotto vi è solo acqua di legame. Il legno essiccato all'aria contiene ancora l'12%-16% di umidità. L'umidità del legno asciugato in essiccatoio può essere invece portata a valori più bassi (anche fino al 6-8%).
L'acqua può legarsi al legno in forma di vapore che interagisce con la parete cellulare o in forma liquida che scorre nei lumen cellulari. Soltanto la prima influenza significativamente le proprietà del legname. Il contenuto d'acqua del legno viene espresso come rapporto tra la differenza del peso del legno umido e del legno secco, diviso il peso di legno secco. In pratica per calcolare il contenuto di umidità si pesa il campione di legno in esame Mu, lo si essicca in stufa a 103±3 C° sino a peso costante Ms e si effettua il calcolo come CU = (Mu - Ms) / Ms. Il valore del contenuto di umidità del legno può quindi essere superiore al 100% qualora almeno metà del peso di un campione di legno sia dovuto all'acqua in esso contenuta.
L'effetto dell'acqua nel legno è di rendere questo più soffice e flessibile, in modo simile all'effetto che si può osservare sulla carta e sul panno. Entro certi limiti l'effetto ammorbidente aumenta con l'aumentare del contenuto in acqua.
L'essiccazione causa un notevole aumento della resistenza del legno, in modo particolare in alcune specie. Un esempio estremo è l`Abete Rosso, in cui un blocco di 5 cm secco sopporta quattro volte il carico dello stesso blocco ancora verde.
Lignina
La lignina è un gruppo di biopolimeri appartenente ai composti fenolici. E’ costituita da tre diversi tipi di monomeri (coniferile, cumerile e gli alcooli sinapilici), l'acccoppiamento casuale di questi radicali da origine ad una struttura tridimensionale ed amorfa. Dopo i polisaccaridi la lignina è il polimero organico più abbondante nel mondo vegetale, si deposita nella parete secondaria delle cellule vegetali ed essendo molto resistente alla compressione riesce a conferire molta solidità. La lignina possiede anche il potere di impermeabilizzare le cellule, visto che lei stessa è idrofoba. La lignificazione è un processo fondamentale dell’evoluzione delle piante terrestri, è lei che, in effetti, permette la crescita in altezza dei vegetali legnosi.
Il grado di lignificazione influisce molto sulla digeribilità delle fibre. La lignina, che aumenta in maniera notevolmente nella parete cellulare durante il corso della maturazione della pianta è resistente alla degradazione batterica e la digeribilità dei polisaccaridi fibrosi diminuisce al suo aumentare nelle fibre.
Cellulosa
La cellulosa è uno dei più importanti polisaccaridi. È costituita da un gran numero di molecole di glucosio (da circa 300 a 3.000 unità) unite tra loro da un legame β glicosidico.
La catena polimerica non è ramificata. Le catene sono disposte parallelamente le une alle altre e si legano fra loro per mezzo di legami ad idrogeno, formando fibrille. Queste fibrille localmente sono molto ordinate al punto da raggiungere una struttura cristallina. La parte cristallina è idrofoba, ossia non assorbe acqua, e quindi per poter ottenere un prodotto idrofilo (come il comune cotone) occorre sottoporre la cellulosa ad un insieme di trattamenti detti mercerizzazione, dal nome del chimico e industriale tessile inglese John Mercer che ideò il processo nel 1844 e lo brevettò nel 1851.
Circa la metà delle pareti cellulari delle piante è costituita da cellulosa, ma il cotone, per esempio, è cellulosa quasi al 100%.
Nell'intestino dell'uomo questo processo idrolitico non avviene perché mancano gli enzimi per rompere il legame β glicosidico, che sono presenti invece nello stomaco dei ruminanti. La cellulosa è importante commercialmente in quanto da essa si ricavano numerosi derivati, ad esempio il "rayon viscosa" ed il “cellophane”.
Tannino
Il tannino è un acido presente nella corteccia di piante di formula bruta C14H14O11, ha colore bruno o nerastro; è una sostanza facilmente ossidabile che conferisce alla pianta una grande resistenza agli attacchi degli organismi.
Il tannino che è presente anche nei vinaccioli (semi dell'acino d'uva) e nella buccia dell'uva, può conferire sapore astringente. Allo stesso tempo le sostanze tanniche, comprese quelle non astringenti, permettono ai vini rossi di mantenersi a lungo avendo un potere antiossidante.
In campo gastro-farmaceutico, la vite, trova anche dei particolari impieghi: ha infatti indicazioni terapeutiche per i mal di testa, le anemie e nelle intossicazioni epatiche. Le sue capacità terapeutiche possono essere applicate attraverso il semplice utilizzo delle foglie fresche in decotti per le gastriti e la steatosi epatica mentre l'infuso di fiori può aiutare ad alleviare i mal di testa.