Hétérogène, car les cellules qui le composent sont de nature et de forme différentes, sa densité est irrégulièrement répartie, et des singularités de croissance différencient chaque pièce.

Anisotrope, car le bois possède une structure cellulaire qui est orientée. Cet agencement cellulaire apparaît différemment selon les trois plans d'observation (transversal ou "bois de bout", radial ou tangentiel).

De même, les caractéristiques physiques et mécaniques du bois varient selon ces directions. La direction axiale ou longitudinale est celle qui est parallèle à l'axe de l'arbre. La direction radiale est celle qui passe par un rayon de l'arbre perpendiculairement aux cernes d'accroissement. La section obtenue correspond au sciage "sur quartier". La direction tangentielle est celle qui est tangente aux cernes d'accroissement à une distance variable de l'axe. Sa section correspond au sciage "sur dosse".

Hygroscopique, car le bois est susceptible de perdre ou de reprendre de l'humidité en fonction de la température et surtout de l'humidité relative de l'air ambiant.

Les caractéristiques du bois restent celles d'un matériau naturel, variables d'une essence à l'autre, ainsi qu'à l'intérieur d'une même essence, voire d'un même arbre.