Hemicellulose ist ein in pflanzlicher Biomasse vorkommender Vielfachzucker.
Er ist ein Bestandteil pflanzlicher Zellwände, deren Matrix aus fibrillärer, teilweise kristalliner Cellulose besteht. Diese fibrilläre Matrix wird bei der Verholzung zusätzlich von dem Makromolekül Lignin durchdrungen. Dadurch wird Lignocellulose gebildet.
Die Hemicellulose bildet somit einen Teil der Stütz- und Gerüstsubstanz von Zellwänden und macht 25 – 33% der Pflanzenmasse aus.