纤维素的分子式为（C₆H₁₀O₅）n，它是由D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量为50000-2500000，相当于300-15000个葡萄糖基，纤维素不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分；纳米纤维素是指其单个纤维素晶体的一个或多个三维尺寸在1-100nm之间，且晶体数量占总数量50%以上。

纳米纤维素由于其质轻且具有优良的可生物降解性、可再生性，以及其优异的机械性能使之成为理想的填充增强材料以用于改性纳米复合材料。

纳米纤维素具有比机械强度高、抗张强度高、表面积大、长径比高等优势；另外由于其小尺寸效应因而比表面积很大，加上其表面大量暴露出的羟基，使之产生较强的亲水性能，使其胶体具有较独特的流变性和较高的分散性能。