与木材类似，竹材主要由纤维素、木质素和半纤维素组成。一般来说，整竹由（40%～60%）纤维素、（16%～34%）木质素和（14%～25%）半纤维素构成，另外还有少量的抽提物和灰分元素等。

竹材的化学组成随竹材种类、部位和生长年龄而不同。根部竹肉的纤维素含量最高，梢部竹黄的纤维素含量最低；同一部位竹材中，竹肉的纤维素含量最高，而竹黄的纤维素含量最低；不同竹龄竹材木质素的含量无显著差异，木质素的含量从竹青到竹黄逐渐降低。从根部到梢部，木质素含量无显著变化。竹材抽提物总体上呈现随竹龄增加逐渐下降趋势，从根部到梢部抽提物逐渐减少，从竹青到竹黄的抽提物逐渐增加。竹材pH从根部到梢部逐渐增加，从竹青到竹黄逐渐降低。

以毛竹为例，各成分含量如下：纤维素41.22%～42.89%、半纤维31.84%～32.84%、木质素23.97%～24.73%、灰分1.10%～1.22%、热水抽提物7.00%～9.45%、1%NaOH抽提物25.26%～28.75%、苯醇抽提物5.99%～7.39%，4年生毛竹的纤维素含量高于6年生毛竹的纤维素含量，竹青处纤维素含量高于竹黄处纤维素含量。

竹材化学性质对竹材的应用有较大影响，在竹材制浆和防护方面，如慈竹、桉竹、麻竹和甜竹4种竹材，麻竹的木质素含量高，慈竹和桉竹最低，甜竹介于它们之间。麻竹和甜竹的聚戊糖含量都比桉竹和慈竹高，麻竹的灰分和SiO₂含量最低。在硫酸盐法制浆时，慈竹最容易蒸煮，用碱量最低；桉竹和甜竹次之，用碱量较慈竹高；麻竹最难蒸煮，用碱量和蒸煮温度最高。慈竹的硫酸盐纸浆得率和强度最高，桉竹次之，甜竹不如桉竹，麻竹最差。

竹材抽提物中含有糖类、脂肪、蛋白质等有机物质。这些有机物质是一些昆虫和微生物（主要是真菌）的营养物质，容易引起虫蛀和病害。在竹材胶合性能方面，如竹材pH和缓冲容量，是竹材板材加工中的重要因素。脲醛胶黏剂（多羟甲基）脱去水分子形成亚甲基的固化过程需要通过降低pH来引发；然而大多数酚醛胶黏剂需要在碱性条件下固化，好的胶合对木材的酸碱性变化范围有一定的要求，变化太大对胶合不利。散生竹的酸碱缓冲容量变化范围大，在0.1522～0.5568毫摩/100克，丛生竹相对较小，变化范围在0.0919～0.228毫摩/100克。