纖維素來源於植物，如木材、秸稈、棉花等。植物通過光合作用，每年產生億萬噸的纖維素，因此植物纖維素迄今仍然是工業纖維素的唯一來源。棉短絨的纖維素含量高達90％以上，是自然界中純度最高的纖維素來源之一。因此，在介紹棉短絨製漿之前，需要了解有關纖維素的基礎知識。
纖維素完全水解時得到99%的葡萄糖。因此，葡萄糖基是構成纖維素大分子的基本結構單元。
每個葡萄糖單元有3個遊離羥基，分別位於C2、C3、C63個碳原子上。經證明，3個羥基分別是位於C2、C3上的仲羥基和位於C6上的伯羥基。3個羥基的酸性大小按C2、C3、C6位排列，反應能力也不同，C6位上羥基的酯化反應速率比其他兩位上的羥基約快10倍，C2位上羥基的醚化反應速率比C3位上的羥基快2倍左右。
纖維素的重複單元是纖維二糖（cellobiose），纖維二糖的葡萄糖基間的連接為（1，4）苷鍵連接。由於苷鍵的存在，使纖堆素大分子對水解作用的穩定性降低。在酸或高溫下與水作用，可使苷鍵斷裂，纖維素大分子降解。
研究確定，纖維素是由若幹β-D-吡喃式葡萄糖基彼此以（1，4）-β-苷鍵連接而成的線型天然高分子化合物，其化學式為C6H10O5，化學結構的實驗分子式為（C6H10O5）n（n為聚合度），由質量分數分別為44.44%、6.17%、49.39%的碳、氫、氧3種元素組成。
纖維素用Haworth式表示的結構式所示。
纖維素大分子的2個末端基性質是不同的。在一端的葡萄糖基第一個碳原子上存在1個苷羥基，當葡萄糖環結構變成開鏈式時，此羥基即轉變為醛基而具有還原性，故苷羥基具有潛在的還原性，又有隱性醛基之稱。用斐林試劑或碘液可以把它氧化，根據它所消耗的斐林試劑或碘液的多少可以測定纖維素的相對分子質量。纖維素的另一個末端基在第四個碳原子上存在仲醇羥基，它不具有還原性。對整個纖維素大分子來說，一端存在還原性的隱性醛基，另一端沒有，故整個大分子具有極性並呈現出方向性。