เซลลูโลสเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยโมโนเมอร์ของกลูโคสที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ β-1,4-ไกลโคไซด์ เป็นพอลิเมอร์อินทรีย์ที่พบมากที่สุดบนโลก พบมากในผนังเซลล์ของพืช เซลลูโลสให้ความแข็งแรงทางโครงสร้าง ทำให้ต้นไม้สูงใหญ่และใบไม้คงรูปได้ ฝ้ายเป็นแหล่งเซลลูโลสตามธรรมชาติที่บริสุทธิ์ที่สุด มีเซลลูโลสมากถึง 90% ในขณะที่ไม้โดยทั่วไปประกอบด้วยเซลลูโลส 40-50% ร่วมกับลิกนินและเฮมิเซลลูโลส สาหร่ายและแบคทีเรียบางชนิดก็ผลิตเซลลูโลสได้เช่นกัน ทำให้การกระจายตัวตามธรรมชาติของเซลลูโลสขยายวงกว้างขึ้น

การสกัดเซลลูโลสเกี่ยวข้องกับการแยกเซลลูโลสออกจากส่วนประกอบอื่นๆ ของพืช ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ เศษไม้จะผ่านกระบวนการทำเยื่อกระดาษทางเคมี (โดยใช้ซัลเฟตหรือซัลไฟต์) หรือการบดเชิงกลเพื่อกำจัดลิกนินและแยกเส้นใยเซลลูโลส สำหรับการใช้งานที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง เช่น ผลิตภัณฑ์ยาและอาหาร จะมีการใช้ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม เช่น การฟอกขาวและการบำบัดด้วยเอนไซม์ นาโนเซลลูโลส ซึ่งได้มาจากเซลลูโลสผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสด้วยกรดหรือการแยกเส้นใยเชิงกล ได้กลายเป็นวัสดุที่มีมูลค่าสูงเนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวในระดับนาโน

ความหลากหลายในการใช้งานของเซลลูโลสส่งผลให้มีการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆการผลิตกระดาษเส้นใยเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบหลักที่ให้ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นแก่ผลิตภัณฑ์กระดาษอุตสาหกรรมสิ่งทอเส้นใยเซลลูโลสจากฝ้ายถูกนำมาปั่นเป็นเส้นด้ายและทอเป็นผ้า ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบในเรื่องการระบายอากาศและความสบายการประยุกต์ใช้กับอาหารเซลลูโลสเป็นใยอาหารที่ช่วยส่งเสริมสุขภาพระบบย่อยอาหาร และยังทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความหนืด สารคงตัว หรือสารทำให้เกิดอิมัลชันในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ไอศกรีมและน้ำสลัด