Celuloza należy do węglowodanów - najbardziej rozpowszechnionych związków organicznych na świecie. Jest przy tym najbardziej rozpowszechniona spośród wszystkich polisacharydów.
Buduje ona ściany komórkowe większości roślin, stanowiąc czasami większą część ich suchej masy, np.: ok. 50% drewna, 70% - 80% lnu, czy niemalże 90% bawełny.
Pod względem chemicznym celuloza, podobnie jak skrobia, jest polisacharydem (wielocukrem) złożonym z cząsteczek glukozy, które połączone są ze sobą wiązaniami glikozydowymi. Ma postać białych, elastycznych włókien bez smaku i zapachu.
Celuloza jest praktycznie nierozpuszczalna w wodzie ani też w rozpuszczalnikach organicznych. Włókna celulozowe bardzo dobrze się spalają, płoną nawet po wyjęciu ich z płomienia. Po spaleniu ma wygląd ciemnej, kruchej substancji, zapachem przypominającej spalony papier.
Większość zwierząt nie posiada enzymu zdolnego rozłożyć celulozę, więc nie jest ona przyswajana. Jedynie niektórzy roślinożercy (np. przeżuwacze) dzięki specyficznej mikroflorze potrafią trawić tę substancję. Inne zwierzęta wydalają ją w niezmienionej postaci.