半纤维素是成熟植物细胞壁的主要成分之一，在植物细胞壁中与纤维素共生，分布在原纤丝的外围和微纤丝之间，易吸水润胀，可溶于碱溶液，遇酸后易于水解。

半纤维素聚糖的命名方法一般采用将构成半纤维素的各种糖基依照一定顺序罗列出来，先写支链糖基，后写主链糖基；含量少的支链糖基在前，含量多的支链糖基在后；主链糖基前加“聚”或词首加“聚”。植物纤维原料中半纤维素聚糖主要分为聚木糖类、聚葡萄-甘露糖类和聚半乳糖类三大类。针叶材中的半纤维素以聚己糖为主，阔叶材和禾本科茎干中的半纤维素以聚戊糖为主。

不同原料半纤维素聚糖种类和含量不同。针叶材主要半纤维素包括O-乙酰基-半乳糖基-葡萄甘露聚糖（图1），约占木材质量的20%；阿拉伯糖-4-O-甲基-葡萄糖醛酸基-木聚糖（图2），占木材质量的5%～10%。阔叶材半纤维素以O-乙酰基-4-O-甲基-葡萄糖醛酸基-木聚糖（图3）为主，占木材质量的15%～30%；另有少量葡萄-甘露聚糖（图4），仅占木材质量的2%～5%。禾本科半纤维素主要为O-乙酰基-阿拉伯糖-4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖（图5），含量占半纤维素的95%以上，糖基比例因原料不同而异。图1～5中，β-D-Glup表示β-D-吡喃型葡萄糖，β-D-Manp表示β-D-吡喃型甘露糖，Galp-α表示α-D-吡喃型半乳糖，β-D-Xylp表示β-D-吡喃型木糖，L-Araf-α表示α-L-呋喃型阿拉伯糖，4-O-Me-GlupA-α表示α-D-4-O-甲基-吡喃型葡萄糖醛酸，Acetyl表示乙酰基。

图1 O-乙酰基-半乳糖基-葡萄甘露聚糖

图2 阿拉伯糖-4-O-甲基-葡萄糖醛酸基-木聚糖

图3 O-乙酰基-4-O-甲基-葡萄糖醛酸基-木聚糖

图4 葡萄-甘露聚糖

图5 O-乙酰基-阿拉伯糖-4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖

半纤维素结构一般采用酸水解、高碘酸盐氧化、史密斯降解（Smith降解）、甲基化醇解法等方法分析表征。半纤维素糖基主要有D-木糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸，以及少量D-半乳糖醛酸基、D-葡萄糖醛酸基、L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纤维素糖基间连接键有1→4、1→2、1→3和1→6，没有特定的化学结构。数均聚合度一般为150～200，重均聚合度一般为180～240，多分散性为1.2左右。

经过苯-乙醇、水、草酸等抽提后，阔叶木、禾本科原料可以不脱木质素，采用碱抽提法直接从试样中分离半纤维素；针叶材一般须制成综纤维素，再碱抽提分离半纤维素（落叶松除外，可用水直接抽提）。二甲亚砜抽提法用于保留乙酰基半纤维素的分离。提取液中加入2～3倍体积的80%～95%乙醇进行沉淀，沉淀物经过滤、干燥得到半纤维素。

化学浆中保留适量半纤维素有利于打浆，可提高纸浆的保水值、抗张强度等性能。用于纤维素衍生物生产的浆粕和溶解浆制备时，须尽量除去半纤维素。半纤维素及其衍生物广泛应用于食品、医药、化工等行业。