20世纪30年代，木质素与天然胶乳共沉得到木质素母胶，替代炭黑用作橡胶补强剂。50年代，木质素经化学改性后直接混入橡胶中使用。60年代，中国林业科学研究院林产化学工业研究所开始研究木质素酚醛树脂。80年代，木质素酚醛树脂胶黏剂在胶合板中应用推广。21世纪初实现了木质素酚醛泡沫工业化生产，同时木质素基高分子材料向功能化方向发展，在水凝胶、传感器、超级电容器和形状记忆高分子材料等方面得到应用。

木质素基高分子材料主要包括木质素基共混材料、木质素基树脂材料和木质素基功能材料。①木质素基共混材料。主要由木质素及其衍生物与合成高分子（如聚酯和聚烯烃等），或与天然高分子（如橡胶、淀粉和蛋白质等），经共混密炼、挤出、模压、注射、吹塑或流延等方式加工而成。②木质素基树脂材料。以木质素基树脂（木质素基酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等）为基体，在固化剂作用下发生化学反应制备得到，主要有木质素基模塑料、木质素基泡沫材料。③木质素基功能材料。由木质素及其衍生物通过接枝、组装、聚合等方法制备的具有特定功能的材料，主要有木质素基水凝胶、气凝胶、荧光材料、刺激响应材料、电极和形状记忆材料等。

木质素作为填料可改善橡胶的表面光泽度、耐溶剂性及耐磨性等。木质素改性马来酸酐接枝聚己内酯具有较高的杨氏模量和界面黏合力，且木质素具有抗紫外性，可延长材料的户外使用寿命。木质素还原降解后与环氧氯丙烷反应制备的环氧树脂，可部分替代双酚A型环氧树脂。木质素改性多元醇可提高聚氨酯泡沫的耐热和耐老化性能。木质素改性水凝胶可降低其最低临界溶解温度，具有溶剂敏感性、pH敏感性等特点。木质素基多孔纳米碳纤维可作为超级电容器电极材料。

通过木质素分子结构的可控化学修饰、分子及超分子组装、优良相容剂开发、复合材料结构设计等途径，可提高木质素基高分子材料性能，拓展其应用领域。