树木伐倒后，在树墩上我们可以看到有许多同心圆环， 植物学上称为年轮。年轮是树木在生长过程中受季节影响形成的，一年产生一轮。每年春季，气候温和，雨量充沛， 树木生长很快，形成的细胞体积大，数量多，细胞壁较薄，材质疏松，颜色较浅，称为早材或春材；而在秋季，气温渐凉，雨量稀少，树木生长缓慢，形成的细胞体积小，数量少，细胞壁较厚，材质紧密，颜色较深，称为晚材或秋材。同一年的春材和秋材合称为年轮。第一年的秋材和第二年的春材之间，界限分明，成为年轮线，表明材木每年生长交替的转折点。因此从主干基部年轮的数目，就可以了解这棵树的年龄。
生长在温带地区和有雨季、旱季交替的热带地区的树木才有年轮，而生长在四季气候变化不大的地区的树木则 年轮不明显。在树木的年轮上，蕴含着大量的气候、天文、 医学和环境等方面的历史信息。同时，在历史考古、林业研究、地质和公安破案等方面，年轮也起着重要的作用。
历史学上，常用年轮推算某些历史事件发生的具体年代。如在浩瀚的大海里，有历代沉没的大小船只，根据木船的花纹(年轮)可确定造船的树种；根据材质腐蚀状况确定沉船遇难的时代，及与该时代有关的某些历史事件。
气象学上，可通过年轮的宽窄了解各年的气候状况，利用年轮上的信息可推测出几千年来的气候变迁情况。年轮宽表示那年光照充足，风调雨顺；若年轮较窄，则表示那年温度低、雨量少，气候恶劣。如果某地气候优劣有过一定的周期性，反映在年轮上也会出现相应的宽窄周期性变化。美国科学家根据对年轮的研究，发现美国西部草原每隔11年发生一次干旱，并应用这一规律正确地预报了1976年的大旱。我国气象工作者对祁连山区的一棵古圆柏树的年轮进行了研究，并对不同的生长阶段予以科学的订正，推算出我国近千年来的气候以寒冷为主，17世纪20年代到19世纪70年代是近干年来最长的寒冷时期，一共持续250年。
在环境科学方面，年轮可以帮助人们了解污染的历史。 德国科学家用光谱法对费兰肯等3个地区的树木年轮进行研究，掌握了近120～160年间这些地区铅、锌、锰等金属元素的污染情况，经过对不同时代的污染程度的对比，找到了环境污染的主要原因。
在医学上，年轮对探讨地方病的成因有一定的作用。如在黑龙江和山东省一些克山病发病地区，发病率高的年份的树木年轮中的铂含量低于正常年份。这与目前地球化学病因的研究结果非常一致。
森林资源调查中，依据年轮的宽窄来了解林木过去几年的生长情况，预测未来的生长动态，为制订林业规划、确定合理采伐量、采取不同的经营措施提供科学依据。
近年来，美国又将年轮引入地震的研究中。他们认为，地震造成地面移动倾斜后，年轮上留下了树干力图保证笔直生长所做出努力的痕迹；又如根系横越断层或位于断裂附近，由于生长受到阻碍，该年形成的年轮就比较小。依此可以了解到当时地震的时间和强度，并能揭示地震史及周期，从而可以开展地震的预测预报。
年轮记录了大自然千变万化的痕迹，是一种极珍贵的科学资料，这一点已为人们所公认。为了观察年轮，人们可以用一种专用的钻具，从树皮宜钻入树心，然后取出一 薄片来，上面就有全部的年轮。这样不用砍倒树木，就可以知道树木的年龄，从而为科学家提供了研究的材料。近年来，日本又研制出一种观察年轮的新方法--CT扫描法。这种方法不但可用来观察树木的生长情况，而且还可以对古代建筑和雕刻等木材的内部状况了如指掌。
