Kayu merupakan biomass yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi kini kayu tidak hanya digunakan untuk membuat perabot rumah tangga ataupun furniture namun penggunaanya telah lebih jauh menyangkut sifat kimia kayu sebagai sumber energi terbaharukan (renewable resources) sebagai biomass berlignoselulosa. Bahan berlignoselulosa sebagian besar terdiri dari campuran polimer karbohidrat (selulosa dan hemiselulosa), lignin, ekstraktif, dan abu. Terkadang disebutkan holoselulosa yaitu komponen karbohidrat yang terdiri dari selulosa dan hemiselulosa.

Selulosa

Selulosa adalah polimer glukosa (hanya glukosa) yang tidak bercabang. Bentuk polimer ini memungkinkan selulosa saling menumpuk/terikat menjadi bentuk serat yang sangat kuat. Panjang molekul selulosa ditentukan oleh derajat polimerisasinya (DP). DP selulosa tergantung pada jenis tanaman dan umumnya dalam kisaran 2000 – 27000 unit. Selulosa dapat dihidrolisis menjadi glukosa dengan menggunakan asam atau enzim. Selanjutnya glukosa yang dihasilkan dapat difermentasi menjadi etanol.

Hemiselulosa

Hemiselulosa mirip dengan selulosa yang merupakan polimer gula. Namun, berbeda dengan selulosa yang hanya tersusun dari glukosa, hemiselulosa tersusun dari bermacam-macam jenis gula. Monomer gula penyusun hemiselulosa terdiri dari monomer gula berkarbon 5 (C-5) dan 6 (C-6), misalnya: xylosa, mannose, glukosa, galaktosa, arabinosa, dan sejumlah kecil rhamnosa, asam glukoroat, asam metal glukoronat, dan asam galaturonat. Xylosa adalah salah satu gula C-5 dan merupakan gula terbanyak kedua di di biosfer setelah glukosa. Kandungan hemiselulosa di dalam biomassa lignoselulosa berkisar antara 11% hinga 37 % (berat kering biomassa). Hemiselulosa lebih mudah dihidrolisis daripada selulosa, tetapi gula C-5 lebih sulit difermentasi menjadi etanol daripada gula C-6.

Lignin adalah molekul komplek yang tersusun dari unit phenylphropane yang terikat di dalam struktur tiga dimensi. Lignin adalah material yang paling kuat di dalam biomassa. Ligninlah yang menyebabkan pohon berdiri dengan tegak. Lignin menyebabkan kayu menjadi kaku. Lignin sangat resisten terhadap degradasi, baik secara biologi, enzimatis, maupun kimia. Karena kandungan karbon yang relative tinggi dibandingkan dengan selulosa dan hemiselulosa, lignin memiliki kandungan energi yang tinggi khususnya untuk pembakaran.

Glukosa

Glukosa (C6H12O6) adalah gula sederhana (monosakarida). Glukosa adalah salah satu produk utama fotosistesis, energi awal bagi respirasi dan merupakan komponen structural pada tanaman.  Glukosa merupakan gula C-6 yang memiliki beberapa bentuk, tetapi ummnya digambarkan sebagai cincin karon seperti gambar di bawah ini.

Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut cincin   piranosa. Bentuk yang paling stabil adalah aldosa berkarbon 6. Pada cincin ini setiap karbon terikat dengan gugus samping hidroksil dan hydrogen kecuali pada atom ke-5 yang terikat pada atom ke 6 di luar cincin membentuk suatu gugus CH2OH.

Etanol

Etanol disebut juga etil alkoho, alcohol murni, alcohol absolute atau alcohol saja.adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tidak berwarna, dan merupakan alcohol yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Etanol termasuk ke dalam alcohol rantai tunggal  dengan rumus kimia C2H5OH. Etanol dapat diproduksi melalui fermentasi glukosa. Umumnya biokonversi glukosa menjadi etanol dilakukan dengan memanfaatkan yeast. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut:

C6H12O6 -> 2CO2 +2C2H5OH + Panas