Hemicellulosen, eine Gruppe von Polysacchariden, die als Begleiter der Cellulose im Holz vorkommen und eine relative Molekülmasse von 8-10 kDa (Durchschnittspolymerisationsgrad 70-220) aufweisen. H. bestehen aus Hexosen (Mannose, Glucose, Galactose) und Pentosen (Xylose, Arabinose). Hexosen dominieren bei den H. der Nadelhölzer, Pentosen bei denen der Laubhölzer. Hauptkomponenten sind β(1→4)-Mannane und β(1→4)-Xylane. Zum Teil enthalten die H. Acetyl- und Methoxygruppen. Laubholzxylane bestehen z. B. zu 12-19% aus Acetylgruppen, die in siedendem Wasser bzw. im alkalischen Medium als Essigsäure bzw. Alkali-acetat abgespalten werden. H. sind in Wasser unlöslich, lösen sich aber im Unterschied zur Cellulose in verdünnter Säure und in Laugen.
Aufgrund der chemischen Struktur hat sich heute folgendes Einteilungsprinzip der Holz-H. durchgesetzt (entscheidend hierfür sind primär die Zuckerreste der Hauptkette): 1) Xylane – a) 4-O-Methyl-glucuronoxylan, b) O-Acetyl-4-O-methyl-glucuronoxylan, c) Arabino-4-O-methyl-glucuronoxylan; 2) Mannane – a) Glucomannan, b) Galactoglucomannan; 3) Galactane – a) Galactan, b) Arabinogalactan.
Die beim Holzaufschluss anfallenden und teilweise bereits abgebauten H. werden zur biotechnologischen Produktion von Ethanol und Futterhefe herangezogen.
Aus den Xylanen können Furfural und Xylit im industriellen Maßstab gewonnen werden.
Bei den Papierzellstoffen ist man bestrebt, einen hohen Anteil der H. zu erhalten, die Textil(Chemie-)zellstoffe sollten weitgehend aus reiner Cellulose (α-Cellulose) bestehen.