A densidade é uma propriedade física inerente aos diferentes materiais, que é determinada a partir da razão entre a massa de uma substância amostrada e o volume que ela ocupa no espaço, estando ela na forma sólida, líquida ou gasosa. A densidade da parede celular das fibras (espécies angiospermas eudicotiledôneas) e traqueídes (espécies gimnospermas), células mais abundantes no xilema secundário (madeira), é apresentada na literatura pertinente como sendo aproximadamente 1,53 g.cm³ e é chamada de densidade real, visto que leva em consideração a constituição química básica da substância madeira.

Entretanto a densidade do material madeira é influenciada por aspectos relacionados à composição química e à estrutura e arranjo anatômicos, como a biometria das fibras ou dos traqueídes (comprimento, largura, espessura de parede e diâmetro de lume), a proporção do volume ocupado por parênquima e elementos de vasos, além da proporção cerne/alburno. Portanto, a densidade da madeira é sempre menor do que a densidade real da parede celular lenhosa.

A determinação da densidade pode ser feita quando a madeira se encontra em diferentes umidades, fornecendo dados diversos para uma mesma amostra, devido às variações na massa e no volume decorrentes da presença de água em maior ou menor quantidade. Assim, é imprescindível indicar o tipo de densidade a que o pesquisador ou o laboratorista se propõe a determinar.

Os tipos mais comuns são: a densidade aparente a 12% de umidade, determinada quando a massa da amostra e seu volume são mensurados na condição de 12% de umidade na madeira; a densidade aparente a 0% de umidade, determinada a partir da massa seca e do volume da amostra na condição seca, em seu máximo estado de contração; e a densidade básica, determinada a partir da massa seca da amostra e de seu volume verde, mensurado quando a madeira encontra-se em seu máximo estado de expansão, com umidade acima do ponto de saturação das fibras (em torno de 30% de umidade), que é a mais utilizada por pesquisadores da área e pela indústria.

De qualquer modo, os diferentes tipos de densidade citados tendem a possuir relação direta entre si, ou seja, quanto maior for a densidade básica, maiores tendem a ser também as densidades aparentes a 12% e a 0% de umidade.

A densidade da madeira pode variar entre espécies que produzem xilema secundário, entre indivíduos de mesma espécie plantados em diferentes sítios, entre indivíduos de mesma espécie procedentes de diferentes materiais genéticos e ainda entre indivíduos de mesma procedência genética com idades diferentes. Há também a variação dentro do tronco de uma mesma árvore, no sentido medula-casca e base-topo, devido à heterogeneidade inerente a esse material.

Para diversas espécies, como as do gênero Eucalyptus, o padrão de variação da densidade no sentido medula-casca tende a ser crescente, com valores menores próximo à medula (lenhojuvenil) e maiores valores próximo à casca (lenho adulto).

No sentido base-topo, existem relatos na literatura de decréscimo na densidade, mas há também dados que apresentam comportamento quadrático, com a densidade decrescendo da base até cerca de 50-70% da altura, atingindo ponto de mínimo, e apresentando valores semelhantes desse ponto até 100% da altura do tronco.

Diversas pesquisas apresentam dados de relações significativas entre a densidade e outras propriedades tecnológicas da madeira serrada, como a retratibilidade, resistência mecânica e rigidez.

Quanto maior é a densidade, maiores tendem a ser as contrações e os inchamentos na madeira, o que é explicado pela presença de maior proporção “parede celular/espaços vazios” na estrutura microscópica da madeira. O material mais denso tem disponibilidade de maior volume de parede celular ao se contrair mediante perda de umidade ou a se expandir em decorrência de ganho de umidade, em comparação com madeiras de menor densidade.

Esse fenômeno de contração e inchamento é chamado de retratibilidade e só ocorre quando há variação de umidade na faixa de 0% de umidade até o ponto de saturação das fibras (PSF - 30% de umidade), mas vale ressaltar que regiões mais externas de peças serradas atingem o PSF mais rapidamente, o que ocasiona contrações quando a umidade média da peça ainda está ligeiramente acima do PSF.

No que se refere às propriedades mecânicas de resistência e rigidez, ambas tendem a ter relação direta com a densidade básica da madeira, ou seja, quanto maior for a densidade, maiores tendem a ser a resistência e a rigidez do material. De forma semelhante ao que foi dito para a retratibilidade, essa relação é explicada pela maior proporção de parede celular/espaços vazios em um dado volume de madeira.

A parede celular das fibras e traqueídes são as estruturas responsáveis por conferir resistência e rigidez necessárias para manutenção do tronco na posição ereta, sendo essas propriedades mecânicas as que tornam a madeira sólida útil em diversas solicitações mecânicas, como compressão e tração paralela e perpendiculares às fibras, flexão, cisalhamento e outras.

A propriedade física de umidade da madeira é afetada pela densidade. Quanto maior seja a densidade, menor tende a ser sua umidade natural (umidade encontrada na madeira logo após o abate da árvore) e seu máximo teor de umidade (máxima capacidade de absorver umidade), devido ao menor volume de espaços vazios disponíveis na estrutura anatômica para armazenamento de água.

A secagem é uma importante etapa de beneficiamento da madeira por promover aumento da resistência mecânica, redução dos efeitos negativos da retratibilidade e redução da susceptibilidade ao ataque de agentes xilófagos, além de baratear o transporte, visto que a madeira torna-se consideravelmente mais leve após a secagem.

Quando a secagem é conduzida adequadamente, de modo que não provoque defeitos depreciadores da qualidade, como rachaduras e colapso, a resistência mecânica e a rigidez da madeira tendem a aumentar devido à aproximação das microfibrilas de celulose, que é provocada pela saída da água que se encontrava adsorvida na parede celular lenhosa.

O próprio aumento da rigidez da madeira, devido à secagem, dificulta o ataque dos agentes xilófagos.

A densidade afeta também a taxa de secagem, de modo que madeiras mais densas tendem a secar mais lentamente do que madeiras menos densas, sob condições idênticas de temperatura e umidade relativa do ar. As paredes celulares espessas, características das madeiras de maior densidade, são barreiras físicas mais difíceis de serem transpostas durante a movimentação das moléculas de água do interior das toras ou de peças serradas até suas regiões periféricas, onde essa água é removida da superfície da madeira pelo ar.

Com base nas informações descritas, pode-se considerar que a densidade da madeira é importante parâmetro indicador da qualidade da madeira serrada e de seu comportamento tecnológico, embora outras propriedades e características da madeira devam também ser consideradas.