Основную массу древесины осины образуют органические вещества, в состав которых входят 4 элемента: углерод, водород, кислород и азот.
Минеральные вещества при сгорании древесины дают золу. Количество этих веществ по сравнению с органическими незначительно и у разных древесных пород не превышает 2%.
У древесины ствола и сучьев он мало различается, но листья содержат гораздо больше золы.
Содержание углерода, водорода и кислорода в древесине различных пород почти одинаково, а количество золы очень варьирует в зависимости от породы дерева.
Подробно исследовал состав микроэлементов осины А. М. Жуков. В древесине осины он обнаружил 17 элементов: магний, алюминий, кремний, кальций, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, стронций, цирконий, молибден, барий и свинец. По мере старения в древесине здоровой осины идет накопление титана и уменьшается количество алюминия, кремния, железа, никеля, меди, стронция и циркония, а содержание хрома, марганца и кобальта почти не меняется. При поражении древесины сердцевинной гнилью накапливается алюминий, титан и марганец, а уменьшается количество кремния, хрома, железа, кобальта, меди, стронция и циркония.
Органические вещества осина создает из воды и CO2, используя солнечную энергию. На образование 1 т органической массы дерево расходует 1846 кг CO2, 576 кг Н2О и выделяет в атмосферу 1423 кг O2.
Интересные данные о ежегодном приросте органической массы в осинниках разного возраста. Осиновое насаждение в спелом возрасте на 1 га образует больше 7 т органической массы (в абсолютно сухом состоянии), поглощая при этом 12,5 т CO2 и выделяя 9,7 т O2. Именно в спелом возрасте осинников, когда происходит самый большой прирост органической массы, наиболее высоки показатели поглощения CO2 и выделения в атмосферу O2.
Углерод, водород и кислород образуют в древесине сложные органические вещества, основная часть которых входит в состав клеточных стенок. Последние состоят преимущественно из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина; эти 3 компонента и являются главными составными частями древесины, дающими 96% всей ее сухой массы. Химический состав осиновой древесины, по Ф. П. Комарову, следующий (%): вещества, растворимые в эфире, — 1,51; вещества, растворимые в горячей воде, — 2,96; лигнин — 21,67; пентозаны — 23,52; целлюлоза, свободная от пентозанов, — 47,8%.
По данным Штромберга, в состав осиновой древесины входят (%): зола — 0,32; лигнин — 18,24; пентозаны — 27,47; целлюлоза — 47,11 и др.; по данным других исследователей: зола — 0,26, пентозаны — 16,33; лигнин — 21,81; целлюлоза — 41,77. Химический состав коры (%): зола — 2,73; целлюлоза — 10,9; лигнин — 27,7; пентозаны — 11,8.
У осины древесина ствола содержит больше целлюлозы, чем древесина ветвей, однако лигнина, пентозанов и растворимых в горячей воде веществ больше в древесине ветвей. По данным Н. Е. Косиченко, эта разница равна 6—9%, а по нашим данным — в среднем 11%. В древесине однолетних побегов 3-летних гибридных осин содержание целлюлозы колеблется в пределах 32,8—52,8%.
Побеги и кора осины благодаря своему химическому составу играют существенную роль в кормовой базе лесных животных. Например, побеги осин содержат (%): протеин — 4,75; CaO — 1,28; Р2O5 — 0,27, что гораздо больше, чем в побегах других лесных пород. В коре на долю сухого вещества приходится 58,29%, золы — 4,34, протеина — 4,64, каротина — 2,15, сахаров — 4,43, аскорбиновой кислоты — 16,42 мг/100 г.
Важным показателем древесины, особенно при использовании в качестве топлива, является ее теплотворная способность. На единицу массы у разных древесных пород она мало различается: например, у осины — 4695 ккал/кг, дуба — 4750, березы — 4695, сосны — 4922, ели — 4853 ккал/кг. В гораздо большей степени теплотворную способность древесных пород характеризует удельная теплотворная способность (умножение на плотность древесины), которая у осины невысока — 1737 ккал/кг (для сравнения: у березы — 2677, ели — 1844, дуба — 3040 ккал/кг).