天然木质素是从植物中提取的一种复杂聚合物，存在于几乎所有陆地植物的细胞壁内。木质素在树木中所占比例为 20% 至 30%，是一种天然、粘性高的粘合剂。它能够将纤维素与半纤维素结合在一起，为木材赋予挺度和耐腐性。这是继纤维素之后最大的可再生碳源。

木质素的性质

天然木质素(lignin)是一种非晶形的聚集体，不溶于一般的溶剂，这主要是由木质素化学结构决定的。木质素结构中具有较多的羟基等极性基团，利于大量氢键形成，继而，呈不溶性的白色或接近白色的固体状态。由于木质素不同的分离与制备方法，因而其会呈现深浅不同的颜色。木质素相对密度大约为1.35~1.50之间，在电子显微镜中呈块状或球形，分离出的有机溶剂木质素和Brauns木质素在某些溶剂中(吡啶、二氧六环、甲醇、乙醇、丙酮及稀碱等)，具有一定的溶解性能。天然木质素和分离得到木质素一般没有固定的熔点，均为热塑性高分子，其玻璃态转化温度(Tg)与木质素分子质量、分离方法、植物种类有关。

天然木质素具有无毒、价廉、高聚合度、易被微生物降解的特性，来自于自然界中再生资源的有机原料，天然木质素分子量能达到几十万，而分离得到的木质素分子量一般是几千到几万的，相对分子量要低得多，相对分子量的高低与分离方法有关。

天然木质素的化学结构比较复杂，具有不同的活性基团，如甲氧基(-OCH3)、羧基(-COOH)、醚键(-O-)、碳碳双键、醇羟基(Ph-CH2OH)、酚羟基(Ph-OH)、羰基(C=O)和苯环等等，可发生不同的化学反应，其利用与开发的重要反应途径：磺化反应、酰化反应、氧化反应、缩合反应等。

降解机理

微生物降解木质素的机理因酶的种类不同而不同。

三种特别重要的酶;漆酶和木质素过氧化物酶参与较大木质素分子的体外解聚。

其他机制涉及木质素溶解在微生物内甚至更小的可用分子。

木质素降解的总体过程可以在体外降解和体内降解中解释。

天然木质素应用

天然木质素可广泛运用于汽车、建筑、涂布、塑料和制药等各个行业。精制木质素能够取代胶合板、定向刨花板 (OSB)、单板层积材 (LVL)、纸张叠层和绝缘层材料内树脂中含有的化石基酚类物质。未来的其他潜在用途包括碳纤维和储能用碳。