Koolhydraten zijn organische of koolstofhoudende verbindingen met de empirische formule CH2O, wat betekent dat de molecuulformule van een koolhydraat een veelvoud is van deze eenvoudige formule. Cellulose is een koolhydraat en een belangrijk onderdeel van de celwanden van planten.
Cellulose is een polysacharide, wat betekent dat het een polymeer is dat bestaat uit suikersubeenheden. Cellulosevezels worden gevormd uit ketens van glucosemoleculen die honderden of zelfs duizenden eenheden lang kunnen zijn. Deze ketens of vezels vormen de taaie matrix die zorgt voor sterkte en structurele versterking van de plantencelwand.
Net als cellulose is zetmeel ook een polymeer van glucosemoleculen. De verschillen tussen de twee dienen echter om te verklaren waarom cellulose veel sterker is - en dus een betere component voor celwanden. In zetmeel hebben alle glucosemoleculen dezelfde oriëntatie, terwijl in cellulose elke glucosesubeenheid wordt "omgedraaid" ten opzichte van zijn buren. Bijgevolg creëert de structuur van cellulose - in tegenstelling tot die van zetmeel - mogelijkheden voor aangrenzende ketens om waterstofbruggen met elkaar te vormen. Deze waterstofbruggen houden kettingen bij elkaar als de strengen van een nylon touw, wat zorgt voor een taaie veerkrachtige vezel.
Katoen en papier zijn gemaakt van cellulose en hout bestaat grotendeels (maar niet volledig) uit cellulose. Volgens Kimball's Biology Pages is cellulose waarschijnlijk het meest voorkomende macromolecuul dat door levende organismen wordt gemaakt.