当人们锯断树干时，在木材断面上可以看到许多深深浅浅的同心轮纹，这些轮纹和树木的年龄有关，每一年就增加一圈，因此称为年轮。
年轮有个很显著的特点，那就是不管粗粗细细、弯弯扭扭，总是一道深、一道浅地相间排列，为什么年轮会有深深浅浅的不同呢？我们知道，植物的生长发育都是细胞不停分裂的结果，茎干的增粗也不例外，但只限于双子叶类的多年生木本植物才能不断增粗。那是因为它们茎的树皮（韧皮部）和木质部之间有一种特殊组织，在植物学中称为形成层。形成层向外分裂的细胞形成树皮（韧皮部），向内分裂细胞形成木质部。但是，它们分裂所生成的细胞数量有很大差别，向内分裂要比向外分裂产生的细胞多得多，所以木质部不断加粗，而树皮的厚度基本保持不变。不仅如此，形成层细胞的分裂速度会受到季节影响，从而表现出周期性的变化。在春夏两季，天气温暖，雨水充沛，形成层分裂出的新生细胞又大又多，所以，这段时期所形成的木材质地疏松，颜色较浅；到夏末至秋季，气温和水分等条件逐渐不适于植物的生长，形成层的分裂速度减慢，分裂出的细胞也变得比较小，所以，这段时期所形成的木材质地紧密，颜色就较深。到了冬天，树木进入休眠状态，形成层停止了分裂，树木也停止了生长。正是因为周而复始的季节变化，导致形成层分裂速度也发生周而复始的相应变化，才使我们见到的年轮有了深深浅浅的形态。
但是，并非所有的植物都有形成层细胞，都会增粗自己的“腰身”。其实在植物界中,只有裸子植物和双子叶植物才有这种形成层。例如，很多属于单子叶植物的草本植物，由于没有形成层组织，就无法增粗它们的茎干。
在深深浅浅的年轮中，还包括着很多植物学家才能解读的信息。其实，每个年轮包含一层较宽的浅色和一层较窄的深色，它们就像自然界的“特殊文字”，忠实地记录了树木生长地区的气候环境变化情况。因为，在优越的气候条件下，树木生长良好，木质部增加得多，年轮也就显得比较宽。反之，如果某一圈年轮比较薄的话，就说明那一年的气候比较差，比如寒冷、干旱、病虫害等。除此以外，我们还可以利用年轮来测定死去多年的老树的生存年代。例如，如果有连续三年的干旱，就会使得树木形成三个较狭窄的年轮，这对于同一地区同一时期生长的树木都是一样的，无论它是大树还是小树。这样，我们可以从一棵活着的树上找出干旱发生的准确年代，再从死去的老树上找出相应的年轮，这样就可以推算出老树的生存年代了。
