Полиморфную модификацию природной целлюлозы называют целлюлозой I. При восстановлении целлюлозы из растворов образуется целлюлоза II с термодинамически более устойчивой чем у I решеткой. Целлюлозу III получают образоткой целлюлоз I или II жидким аммиаком. Целлюлозы I, II и III имеют моноклинную ячейку с различающимися параметрами. Целлюлоза IV образуется при нагревании целлюлоз I, II или III в глицерине (около 270 С) и имеет ромбическую элементарную ячейку. Целлюлоза "X" получается при набухании целлюлозы в сильных кислотах; элементарная ячейка ее аналогична целлюлозе IV, но цепи сдинуты по отношению друг к другу. Существует также аморфная целлюлоза.
Является компонентом всех растений. Основной компонент древесины, хлопка.
Степень полимеризации n зависит от вида растения. Так у хлопковой целлюлозы n = 15000-20000, у древесной n = 5000-10000. В процессе выделения целлюлозы из древесины она подвергается некоторой деструкции и степень полимеризации может изменяться. Подвергается механической, термической, биологической, окислительной, фотохимической деструкции.
Растворение целлюлозы происходит через стадию набухания и имеет большое технологическое значение. Часто растворение целлюлозы происходит из-за химического взаимодействия в растворителем или растворяющим раствором. Целлюлоза растворяется в щелочных растворах гидроксида тетраамминмеди (II), гидроксида бис-(этилендиамин)меди (II), гидроксида трис-(этилендиамин)кадмия, тритартратоферрата (III) натрия. Растворяется она в концентрированных серной (62-78%), фосфорной (более 83%) кислотах, сверхконцентрированной (40-42%) соляной кислоте. Однако при растворении в кислотах также происходит гидролиз целлюлозы. Также растворяют целлюлозу гидразин, трифторуксусная кислота, метансульфокислота, N-метилморфолин-N-оксид (в присуствиии 5% воды при 80-130 С), N-оксид пиридина, N,N-диметилциклогексиламин-N-оксид, N,N-диметилэтаноламин-N-оксид, смесях аминов с SO2 и диметилсульфоксидом, концентрированном растворе тиоцианата кальция.
Химическая активность целлюлозы в значительной степени зависит от ее влажности, наличия примесей. Для увеличения химической активности целлюлозы проводят ее активацию (гидратацию, инклюдирование, мерсеризацию).
При полном гидролизе образует D-глюкозу с выходом близким к теоретическому. При действии металлического натрия в жидком аммиаке образуется алкоголят целлюлозы. Целлюлоза обладает восстанавливающей способностью за счет концевых альдегидных групп.
Может быть этерифицирована или алкилирована, с максимальной степенью замещения - по трем гидроксильным групам в каждом звене.