當人們鋸斷樹幹時，在木材斷面上可以看到許多深深淺淺的同心輪紋，這些輪紋和樹木的年齡有關，每一年就增加一圈，因此稱爲年輪。
年輪有個很顯著的特點，那就是不管粗粗細細、彎彎扭扭，總是一道深、一道淺地相間排列，爲什麼年輪會有深深淺淺的不同呢？我們知道，植物的生長髮育都是細胞不停分裂的結果，莖幹的增粗也不例外，但只限於雙子葉類的多年生木本植物才能不斷增粗。那是因爲它們莖的樹皮（韌皮部）和木質部之間有一種特殊組織，在植物學中稱爲形成層。形成層向外分裂的細胞形成樹皮（韌皮部），向內分裂細胞形成木質部。但是，它們分裂所生成的細胞數量有很大差別，向內分裂要比向外分裂產生的細胞多得多，所以木質部不斷加粗，而樹皮的厚度基本保持不變。不僅如此，形成層細胞的分裂速度會受到季節影響，從而表現出週期性的變化。在春夏兩季，天氣溫暖，雨水充沛，形成層分裂出的新生細胞又大又多，所以，這段時期所形成的木材質地疏鬆，顏色較淺；到夏末至秋季，氣溫和水分等條件逐漸不適於植物的生長，形成層的分裂速度減慢，分裂出的細胞也變得比較小，所以，這段時期所形成的木材質地緊密，顏色就較深。到了冬天，樹木進入休眠狀態，形成層停止了分裂，樹木也停止了生長。正是因爲周而復始的季節變化，導致形成層分裂速度也發生周而復始的相應變化，才使我們見到的年輪有了深深淺淺的形態。
但是，並非所有的植物都有形成層細胞，都會增粗自己的“腰身”。其實在植物界中,只有裸子植物和雙子葉植物纔有這種形成層。例如，很多屬於單子葉植物的草本植物，由於沒有形成層組織，就無法增粗它們的莖幹。
在深深淺淺的年輪中，還包括着很多植物學家才能解讀的信息。其實，每個年輪包含一層較寬的淺色和一層較窄的深色，它們就像自然界的“特殊文字”，忠實地記錄了樹木生長地區的氣候環境變化情況。因爲，在優越的氣候條件下，樹木生長良好，木質部增加得多，年輪也就顯得比較寬。反之，如果某一圈年輪比較薄的話，就說明那一年的氣候比較差，比如寒冷、乾旱、病蟲害等。除此以外，我們還可以利用年輪來測定死去多年的老樹的生存年代。例如，如果有連續三年的乾旱，就會使得樹木形成三個較狹窄的年輪，這對於同一地區同一時期生長的樹木都是一樣的，無論它是大樹還是小樹。這樣，我們可以從一棵活着的樹上找出乾旱發生的準確年代，再從死去的老樹上找出相應的年輪，這樣就可以推算出老樹的生存年代了。
