在一个生长季节内，由茎或根的形成层产生的次生木质部或次生韧皮部，于横切面上呈现的轮状层次。温带地区的木本植物，通常在1年内只产生一个生长轮，故又称为年轮（见图）。

木本茎段立体图解（示生长轮）

生长轮的产生与形成层的周期性活动有密切关系，而形成层的活动又受季节的影响。1年中的生长季初期，气候温暖，雨水充沛，植物体生理代谢活跃，形成层活动旺盛，细胞分裂快，所产生的次生木质部中的细胞直径较大，单位面积细胞壁物质的比例较小，材质较疏松，颜色较浅，这部分木材称为早材（春材）。生长季晚期，气温逐渐降低，雨量转少，形成层分裂活动减弱，产生的次生木质部细胞较小，壁部相对较厚，材质比较紧密，颜色较深，称为晚材（夏材或秋材）。同年的早材和晚材，随着季节的缓渐变化，在解剖结构上表现为逐步梯变，无截然界限。但当年的晚材与次年早材之间，因经过冬季的休眠间隔，二者的分界非常明显。生长在热带、亚热带的树种，其形成层几乎全年活动，分生出的细胞排列均匀，周年界限不清，难以辨别生长轮。但在有旱季和雨季交替的热带地区，生长轮仍清楚可辨。

生长轮的宽狭变化，受历年气候条件好坏的影响。光照充足、风调雨顺的年份，年轮较宽；气候不良，低温少雨的年份，年轮较窄。此外也与树木的不同高度和树木的年龄差别有关。一般主干上部的生长轮较狭，枝叶繁茂的下部生长轮较宽；最初几年形成的生长轮较宽，成熟期以后产生的生长轮较狭。有时主干倾斜或变曲，重力发生偏差，引起细胞中激素的分布和相对浓度的改变，从而形成偏心生长轮。

一些木本双子叶植物茎中，次生韧皮部的生长也有季节性变化。生长季开始时，韧皮部细胞沿径向迅速扩展，生长季末的韧皮部细胞扁狭。经历多个生长季后，由于部分筛分子衰老毁坏，韧皮部中其他薄壁细胞增大，同时每个生长季所形成的呈切向排列的纤维带数目并非固定，这些均给判断次生韧皮部的年轮带来困难。

有些植物在一个年度的正常生长中，发生几次有节奏的形成层活动高峰，形成几个生长轮，如柑桔在1年内可形成3轮，出现假年轮。有时由于气候条件发生异常变化，1年中出现多次寒暖交替，或严重病虫害引起大量落叶等原因，造成形成层活动盛衰起伏，也可导致假年轮的产生。有人把1年内形成几个生长轮的最后一轮称为真年轮，其他几轮称为假年轮。生长在某种逆境下的树木或幼苗，其整体的或部分高度上的形成层停止分裂生长，出现“缺失轮”现象，直到生长环境适合时才开始形成年轮。半干旱森林边缘的树木常存在缺失轮的情况。

计算树干的年轮圈数，可作为推测树龄的根据。分析历年年轮的宽窄情况，有助了解该地区自然气候的变化或人工抚育林木措施的影响，对于总结树木快速生长的规律，指导林业生产有参考意义。

借助百年、千年的高龄树木（如雪松、红松、云杉、柏、榆等）或茎段化石的年轮分析，或采用年轮外延串联法（在同种植物中，比较若干株茎干的年轮，依次将两株宽窄极为相似的年轮所形成的年份进行重叠，向前扩延计算）以获得更长，甚至可达8000多年的年轮记录资料，对于追溯古代气候变迁，探寻气候周期性变化的规律，预测未来演变的趋势，可提供珍贵的科学依据。

近代物理、化学方法的应用，使年轮分析工作取得新的进展。对了解环境污染的历史，探讨某地区环境污染的主要原因，或分析某些地方病的发病因素，都可获得一定的启示。在考古学上，揭示地震史及其周期变化规律等方面也有应用价值。