La cellulosa è un polimero lineare del cellobiosio, in cui si è già visto come il punto di polimerizzazione è la posizione 4 con legami acetalici di tipo 1-4 beta O. Tuttti gli anelli di glucopiranoiso sono stabilizzati nella conformazione a sedia. Generalmente i polimeri vanno da 2000 a 14mila unità. Ha una tendenza spontanea a formare legami ad idrogeno interni alla catena e tra catene differenti, il che rende i cristalli ad essere poco solubili in acqua. In natura la cellulosa è costituita da una forma metastabile chiamata CellulosaI caratterizzata dal fatto di avere i filamenti paralleli senza legami ad H tra i filamenti. Quando viene ricristallizzata si trasforma nella forma stabile di Cellulosa II con arrangiamenti antiparalleili ed alcuni legami tra catene.