Karbohydrater er organiske eller karbonholdige forbindelser med den empiriske formelen CH2O, noe som betyr at molekylformelen til et karbohydrat er et multiplum av denne enkle formelen. Cellulose er et karbohydrat og en nøkkelkomponent i plantecelleveggene.
Cellulose er et polysakkarid, noe som betyr at det er en polymer som består av sukkerunderenheter. Cellulosefibre dannes fra kjeder av glukosemolekyler som kan være hundrevis eller til og med tusenvis av enheter. Disse kjedene eller fibrene utgjør den tøffe matrisen som gir styrke og strukturell forsterkning av plantecelleveggen.
I likhet med cellulose er stivelse også en polymer av glukosemolekyler. Forskjellene mellom de to tjener imidlertid til å forklare hvorfor cellulose er mye sterkere - og dermed en bedre komponent for cellevegger. I stivelse har alle glukosemolekylene den samme orienteringen, mens i cellulose "vippes" hver glukoseunderenhet med hensyn til naboene. Følgelig skaper cellulosestrukturen - i motsetning til stivelse - muligheter for tilstøtende kjeder til å danne hydrogenbindinger med hverandre. Disse hydrogenbindinger holder kjeder sammen som strengene til et nylontau, noe som gir en tøff, elastisk fiber.
Bomull og papir er laget av cellulose, og tre består i stor grad (men ikke helt) av cellulose. Ifølge Kimballs biologisider er sannsynligvis cellulose den mest utbredte makromolekylen laget av levende organismer.