Способность древесины поглощать влагу из окружающего воздуха называется влагопоглощением. В первой стадии поглощения молекулы водяного пара из воздуха адсорбируются активной поверхностью микрофибрилл, находящихся в клеточной оболочке. Адсорбционная влага удерживается молекулярным силовым полем и прочно связана с древесиной, причем наиболее прочно связан слой влаги толщиной, равной размеру ее молекулы (мономолекулярный слой). Адсорбция влаги сопровождается выделением тепла (тепло набухания). Так, найдено, что 1 кг древесины ели при поглощении влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности выделяет 17 ккал тепла. По другим данным, количество выделенного тепла древесиной разных пород колеблется от 14,6 до 19,6 ккал.

По мере поглощения влаги полимолекулярный слой влаги утолщается. Поглощение влаги происходит постепенно замедляясь до предела гигроскопичности. Замедление процесса поглощения влаги и выделение тепла указывают на то, что наряду с адсорбцией происходит и конденсация влаги в микрокапиллярах клеточной оболочки, которая начинается при относительной упругости пара в воздухе 0,45, чему при комнатной температуре соответствует влажность древесины около 8,5%. Адсорбционная влага и влага микрокапиллярная находится в оболочках клеток и своей совокупностью образует связанную влагу. Свободной влаги, заполняющей полости клеток, при влагопоглощении не образуется. Количество поглощаемой влаги зависит от температуры и относительной упругости пара в воздухе и может быть определено по диаграмме t — Ψ — Wp.

Равновесная влажность древесины при высыхании и увлажнении не вполне совпадает. Разница между равновесной влажностью при высыхании и поглощении влаги характеризует величину гистерезиса равновесной влажности, который зависит от размеров сортимента. Для измельченной древесины (древесной стружки) гистерезис составляет около 0,2% влажности; при увеличении размеров сортимента до определенных пределов гистерезис возрастает, а затем остается постоянным, для сортиментов обычных размеров равным 2—3% влажности. Явление гистерезиса объясняется тем, что при увлажнении (поглощении влаги из воздуха) стенки капилляров между микрофибриллами смачиваются влагой хуже, чем при высыхании, из-за частичного поглощения поверхностью фибрилл молекул газов наравне с молекулами воды.

При одинаковых условиях влагопоглощение древесины практически не зависит от породы; в большинстве случаев разницы во влагопоглощении древесины ядра и заболони не наблюдается. Изделия из древесины в помещениях, где температура и влажность воздуха меняются, соответственно изменяют свою влажность. Так, в жилых помещениях Ленинграда наибольшая влажность мебели (11,6%) наблюдается осенью (август—октябрь), наименьшая — в марте. Влажность древесины мебели в помещениях с печным отоплением в среднем на 2—3% больше, чем в помещениях с центральным отоплением. Влажность древесины полов и внутренних дверей практически не отличается от влажности древесины мебели.

Определяют влагопоглощение на образцах в форме торцовых плиток размерами 30X30X10 мм (последний размер по длине волокон). Образцы высушивают до абсолютно сухого состояния при t= 103 ±2° С, после чего одной из боковых поверхностей располагают на решетке эксикатора так, чтобы они не касались один другого. На дно эксикатора наливают насыщенный раствор соды Na2C03 х 10 Н2О. Применение раствора соды вместо чистой воды объясняется тем, что над поверхностью такого раствора относительная упругость пара в воздухе будет 0,92%; это уменьшает возможность конденсации паров воды при колебаниях температуры во время опыта. Образцы периодически взвешивают с точностью 0,001 г; первое взвешивание делают через сутки, считая с момента помещения образцов в эксикатор, затем через 2, 3, 5, 8, 13, 20 суток и далее через каждые 10 суток. Минимальная продолжительность наблюдений 30 суток. Для каждого взвешивания вычисляют влажность образца с точностью 0,1%; на основании полученных данных строят диаграмму влагопоглощения, для чего на оси абсцисс откладывают время, а на оси ординат — влажность в процентах. 

Способность древесины поглощать влагу из воздуха относится к ее отрицательным свойствам, поэтому для уменьшения влагопоглощения принимаются различные меры. Так, древесину покрывают красками и лаками, однако это не всегда эффективно; лучшие результаты дают лаки на основе искусственных смол. Некоторое снижение влагопоглощения может быть достигнуто также путем термообработки древесины. Однако в этом случае могут ухудшаться механические свойства, особенно сопротивление ударному изгибу. Более существенное снижение гигроскопичности достигается пропиткой древесины искусственными смолами. Модификация древесины березы путем пропитки 25%-ным водным раствором фенолоспиртов приводит к тому, что амплитуда колебаний влажности древесины при выдержке в атмосферных условиях снижается примерно в 4 раза. У модифицированной древесины резко повышается грибостойкость.