Les fibres de cellulose, les dérivés et les compositions régénérées sont traditionnellement utilisés dans de nombreux matériaux pour des produits structurels, décoratifs et jetables. La structure–propriété–performance de la cellulose commence par la liaison covalente au glucose et les propriétés s’étendent aux assemblages supramoléculaires. La stéréochimie dépendante de la chiralité distingue la cellulose des polymères synthétiques. La structure des fibres de cellulose, la séparation et la purification des matières végétales sont décrites. Les propriétés dépendantes du traitement, les performances améliorées, la mise en forme en fibres régénérées, en feuilles ou en nanofibres et en cristaux sont examinées. La chimie de la cellulose s’étend à la cristallinité, au polymorphisme, à la solubilité et aux caractéristiques dépendantes de l’environnement. La cellulose, comme tous les biopolymères, présente des caractéristiques polymères typiques attendues de la théorie; cependant, sa complexité structurelle unique confère à la cellulose un ensemble de propriétés supplémentaires. Des solvants fortement liés à l’hydrogène, y compris des liquides ioniques, sont adoptés pour le traitement. Les nouvelles technologies de cellulose apportent des matériaux à valeur ajoutée dérivés des arbres et des cultures, en mettant l’accent sur les celluloses nanostructurées.