Kulhydrater er organiske eller carbonholdige forbindelser med den empiriske formel CH2O, hvilket betyder at molekylformlen for et kulhydrat er et multiplum af denne enkle formel. Cellulose er et kulhydrat og en nøglekomponent i plantecellevægge.
Cellulose er et polysaccharid, hvilket betyder, at det er en polymer, der består af sukkerunderenheder. Cellulosefibre dannes af kæder af glukosemolekyler, der kan være hundreder eller endda tusinder af enheder. Disse kæder eller fibre udgør den hårde matrix, der giver styrke og strukturel forstærkning af plantecellevæggen.
Ligesom cellulose er stivelse også en polymer af glukosemolekyler. Forskellene mellem de to tjener imidlertid til at forklare, hvorfor cellulose er meget stærkere - og dermed en bedre komponent til cellevægge. I stivelse har alle glukosemolekyler den samme orientering, mens hver glukoseunderenhed i cellulose "vippes" i forhold til dens naboer. Derfor skaber cellulosestrukturen - i modsætning til stivelsesstrukturen - muligheder for tilstødende kæder til at danne hydrogenbindinger med hinanden. Disse hydrogenbindinger holder kæder sammen som trådene i et nylontov, hvilket giver en hård, elastisk fiber.
Bomuld og papir er lavet af cellulose, og træ består stort set (dog ikke helt) af cellulose. Ifølge Kimballs biologisider er cellulose sandsynligvis den mest almindelige makromolekyle fremstillet af levende organismer.