Celuloza to polisacharyd złożony z łańcuchów glukozowych połączonych wiązaniami β-glikozydowymi. W cząsteczce celulozy występują grupy hydroksylowe (-OH) przy każdym atomie węgla. Te grupy hydroksylowe, zwłaszcza te przy drugim atomie węgla, są bardzo reaktywne i mogą ulegać modyfikacjom chemicznym. Grupa funkcyjna, która jest odpowiedzialna za powstawanie azotanów, octanów i maślanów celulozy, to grupa karboksylowa (-COOH). Można ją wprowadzić do cząsteczki celulozy poprzez wprowadzenie reaktywnych grup karboksylowych, na przykład przez utlenianie celulozy kwasem azotowym. Te grupy karboksylowe są reaktywne i mogą reagować z różnymi związkami chemicznymi, takimi jak aminy, alkohole lub kwasy tłuszczowe, tworząc azotany, octany lub maślany celulozy.
W zależności od rodzaju grupy funkcyjnej takie modyfikacje mogą poprawić właściwości mechaniczne, wodoodporność lub zdolność rozpuszczania celulozy, co czyni ją bardziej wszechstronnym materiałem do produkcji różnych tworzyw sztucznych.