Struktura drewna jest zbudowana z trzech podstawowych elementów; organicznej ulegającej
spalaniu, mineralnej oraz wody. Ilość procentowa poszczególnych elementów w potencjalnym
paliwie, do którego zalicza się drewno, jest zależna od rodzaju oraz od stopnia uwęglenia. Procentowy udział węgla, wodoru oraz tlenu jest uzależniony od zmiennych wpływających na rozwój
drzewa podczas procesu wzrostu. Pozostałe pierwiastki występujące w drewnie w nieznacznych
ilościach tworzą w procesie spalania substancję mineralną, czyli popiół. Rozbieżności w składzie
chemicznym występują nie tylko w różnych gatunkach. Można je zaobserwować także w obrębie
jednego gatunku. Wpływ na to ma zarówno rodzaj siedliska i zwarcie drzewostanu, jak i wiek
i budowa anatomiczna drewna (drewno wczesne i późne, biel i twardziel, pień i gałęzie), a także
zmiany patologiczne wywołane działaniem grzybów. Nieco inny skład chemiczny niż drewno
posiada kora. Udział kory w stosunku do ogólnej masy pnia jest zróżnicowany w zależności od
gatunku drzewa i najczęściej wynosi 5–20%. Podstawowymi pierwiastkami wchodzącymi w skład
drewna są: węgiel (49,5%), tlen (43,8%), wodór (6,0%), azot (0,2%) i inne. Główne związki tworzące
drewno to: celuloza (ok. 45%), hemi-celulozy (ok. 30%) i lignina (ok. 20%). Ponadto w drewnie
występują też: cukier, białko, skrobia, garbniki, olejki eteryczne, guma oraz substancje mineralne,
które po spaleniu dają popiół. Głównymi składnikami chemicznymi kory są lignina, substancje
węglowodanowe oraz charakterystyczna dla kory suberyna.