Pod względem chemicznym celuloza jest p-l,4-glukanem o cząsteczce liniowej nierozgałęzionej o zróżnicowanej długości łańcucha; stopień polimeryzacj wynosi 200 — 14 000
W ścianach komórkowych roślin cząsteczki są uporządkowane w struktury nadcząsteczkowe za pomocą wiązań wodorowych