Celuloza tworzy łańcuchy złożone z cząsteczek β-D-glukopiranozy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi:
Celuloza jest substancją stałą, nierozpuszczalną w wodzie, jak równieżw rozpuszczalnikach organicznych. Celuloza rozpuszcza się w tzw. odczynniku Schweitzera,czyli amoniakalnym roztworze wodorotlenku miedzi(II) [Cu(NH3)4](OH)2.
Celuloza nie wykazuje właściwości redukujących. Pod wpływem kwasów lub enzymów (celulazy) hydrolizuje, tworząc D-glukozę. Celuloza ulega estryfikacji, np. w reakcji ze stężonym kwasem azotowym(V) powstaje mieszanina mono-, di-, triazotanów(V) celulozy. Triazotan(V) celulozy jest głównym składnikiem bawełny strzelniczej. Celuloza, nazywana inaczej błonnikiem, jest składnikiem ścian komórkowych komórek roślinnych. Duże ilości tego cukru można znaleźć w trawach, drewnie,bawełnie i konopiach. W przemyśle służy do wyrobu tkanin, nici, papieru, waty i tworzyw sztucznych.