Рост растений в толщину происходит за счет деления клеток образовательной ткани - камбия, расположенного между лубом и древесиной. У однолетних растений клетки камбия прекращают делиться к моменту цветения, а у деревьев и кустарников они перестают делиться с середины осени и до весны, когда растение вступает в стадию покоя. Периодичность деления клеток камбия приводит к образованию годичных колец в стволе дерева. Годичное кольцо - это прирост древесины за год. По числу годичных колец на пне определяют возраст спиленного дерева, а также те климатические условия, в которых оно росло. Широкие годичные кольца свидетельствуют о благоприятных климатических условиях для роста растения, а узкие годичные кольца - о менее благоприятных условиях. Первая (внутренняя) часть годичного кольца более рыхлая и светлая, вторая (наружная) — более плотная и тёмная. Клетки, составляющие раннюю древесину, имеют более тонкие стенки и широкие полости, клетки поздней древесины — более толстые стенки и узкие полости. Переход от ранней древесины к поздней, как правило, постепенный, а от поздней к ранней, образовавшейся в следующем вегетационном периоде, четко выраженный.
На рисунке показано, как годичные кольца используются для установления возраста древесины. Этот метод основан на детальном сопоставлении, или перекрестной датировке, последовательностей широких и узких колец. Дерево в спилено в 1968. Следовательно, его последнее годичное кольцо (образец в`) сформировалось тогда же. Считая от него внутрь, можно определить возраст любого кольца этой древесины. Затем ее сравнивают с образцом б`, полученным из ствола, спиленного раньше, и выявляют идентичный по характеру чередования узких и широких колец интервал, например соответствующий периоду 1925–1932 точно датированной древесины. Теперь, ведя подсчет в обе стороны от него, можно определить год образования прочих колец дерева б. Аналогичным образом, путем сравнения с образцом б`, датируют все кольца еще более старого ствола а. Пользуясь этим методом, ученые устанавливают возраст не только пней, но и брусьев, досок и других деревянных изделий, обнаруживаемых при археологических раскопках. Кроме того, поскольку ширина кольца прироста зависит от количества осадков и других климатических факторов соответствующего года, на этой основе можно реконструировать климатическую историю конкретной местности.