纖維素為多糖類組成的天然聚合物，約佔木材組成分2/3-3/4，為決定木材強度之主要因子。在有氧存在之環境中，纖維素受熱解之質量變化始於273℃，大部分質量在290-350℃之間消秏掉，當加熱至360℃時僅餘19%之質量，隨溫度上升至500℃時殆盡。由DTG曲線可以明顯觀察到最大質量損失在343℃。

纖維素受熱時因脫水作用而形成脫水糖的結構，同時也使纖維素的聚合度降低，質量開始減少時，逸出氣體以二氧化碳與水為主；隨溫度上升，大量裂解逸出氣體為二氧化碳、一氧化碳、水及脂肪族。纖維素的熱解係先經由氫抽取作用或脫水反應而解聚，形成脫水糖之形態，再經由自由基的轉移而斷鍵開環，形成二醇醛等揮發性物質、二氧化碳、一氧化碳及水等小分子氣體逸出。

纖維素斷鏈為纖維素燃燒之瓶頸反應，若能藉化學方法延後纖維素斷鏈或降低溫度，則有助於改善纖維素之耐燃性。