年轮是树木内的细胞和导管每年重复一次由大到小，材质由松到密的变化，从而就形成了色泽、质地不同的一圈圈环纹。多年生木本植物茎的横断面上的同心环纹。常见于温带的乔木与灌木，通常每年一轮。在温带地区年轮界限明显。热带地区由于一年内气候变化不大，年轮就不明显。年轮由形成层每年的活动而产生。春天，气候温和、雨量充沛，对树木的生长有利，这是形成层细胞分裂旺盛，新产生的细胞大而明显，导管又大又多，因此，木材就显得颜色淡，质地松软。入夏以后，随着气温增高。雨量减少，而别是到秋天，天气渐冷，雨量更少，形成层活动减弱，分裂出的细胞形状小，加上细胞壁厚，导管又少，木材显得致密而坚硬，颜色也深。
1）树种的类属：例如杨树及毛桐的年轮宽，黄杨及山茱萸的年轮就非常窄
2）树木的年龄：树木在生长初期所形成的年轮是越来越宽，但以后随着树龄的增加，就逐渐变窄。
3）生活环境条件：例如格林兰北纬73度处的灌木桦，它的平均年轮宽度不超过0.05公厘，但在欧洲中部某一植物园中，同一种小桦的平均年轮宽度则为1.6公厘。
一个年轮代表着树木经历了所生长环境的一个周期的变化，通常其后是一年一个变化周期，所以年轮也就代表着一年中生长的情况。根据年轮的树木，可以推知树木的年龄，用来考查森林的年代。
年轮的宽窄可以了解树木的经历以及树木与当时当地环境气候的关系。在优越的的气候条件下，树木生长的好，木质部增加的多，年轮也就较宽，反之年轮就窄。比如，树木最初的年轮一般比较宽，这表示那时它年轻力壮，生命力强；有时一棵树再出现了很多窄的年轮以后，突然出现有宽的年轮，这表明年轮宽的那几年，环境气候适宜，对树木生长有利。偏心年轮，说明树木两边环境不同，通常北半球朝南的一面较朝北的一面温暖，所以得一面年轮较宽。
1904年的一天，道格拉斯到一位农夫家做客，院子的一根老树桩引起了他的注意，这根老树桩表面因年久而污黑。他如获至宝的仔细观察了它的年轮，发现一圈年轮很窄，他认为这正是1883年结束的长期干旱所造成的。这圈年轮外面还有11圈年轮。他问主人，看到这棵树的确切时间是不是1894年。主人非常惊讶，因为他说的一点不差。通过这件事，道格拉斯认识到，检查年轮类型可以知道当地过去的气象情况。不久，他厂里了一个新的科学领域——树木年代学。树木年代学是一门把年轮当做时间与过去气象类型标准的尺度来研究的学科。达格拉斯还在亚利桑那大学建立了年轮研究实验室。
