Für die thermische Modifikation werden vorwiegend heimische Hölzer wie Buche, Esche, Fichte oder Kiefer seltener auch Ahorn, Birke, Eiche, Erle oder Robinie verwendet. Grundsätzlich lassen sich zwar alle Holzarten thermisch modifizieren, doch wurde das Verfahren speziell für Holzarten entwickelt, die über eine sehr geringe Strapazierfähigkeit und Dauerhaftigkeit verfügen, da sie aufgrund dieser Eigenschaften für den Einsatz im Außenbereich nur bedingt geeignet sind. Es handelt sich um Hölzer der Dauerhaftigkeitsklasse III - V und mittelharte bis elastisch-weiche Hölzer.

 

Durch die thermische Behandlung des Holzes verändern sich seine chemische Zusammensetzung und damit auch seine optischen und technischen Eigenschaften. Buchenholz beispielsweise, das naturbelassen der Dauerhaftigkeitsklasse V entspricht und damit für die Verwendung im Außenbereich gänzlich ungeeignet ist, wird nach der thermischen Modifikation der Dauerhaftigkeitsklasse I bis II zugeordnet. So kann sich thermisch modifiziertes Buchenholz problemlos mit tropischen Harthölzern, wie Teak, Bangkirai oder Massaranduba messen lassen.
 
Bei der thermischen Behandlung wird das Holz unter Sauerstoffentzug Temperaturen zwischen 160°C und 250°C ausgesetzt. Das Fehlen des Sauerstoffs verhindert dabei, dass es in Brand gerät. Dennoch finden im Holz Zersetzungsprozesse statt: So wird ein Teil der in den Zellwänden enthaltenen Stoffe Cellulose und Lignin abgebaut und die natürlichen Harze und ätherische Öle werden aus dem Holz getrieben. Als Abbauprodukte bleiben organische Säuren zurück, die den pH-Wert des Holzes deutlich herabsetzen und damit seine Resistenz gegen holzzersetzende Insekten, Mikroorganismen und Pilze deutlich erhöhen.

Unter den hohen Temperaturen der thermischen Behandlung karamellisieren die im Holz enthaltenen, natürlichen Mehrfachzucker (Polysaccharide) aus und färben das Holz dunkel. Zwar wirkt diese dunkle Färbung besonders edel, doch können die Farbstoffe durch Witterungseinflüsse ausgeschwemmt werden und angrenzende Bauteile wie Fassaden, Türen oder Zäune verfärben. Diese Verfärbungen lassen allerdings mit Oxalsäure problemlos wieder entfernen.

Auch vor dem Ausbleichen unter UV-Einstrahlung ist Thermoholz nicht gefeit: Durch direkte Sonneneinstrahlung wird der Zellstoff Lignin zersetzt und das Holz verliert seine charakteristische Farbe. Nur die durchsichtig-weiße Cellulose bleibt zurück und lässt das Holz silber-grau schimmern. Gegen den Farbverlust helfen spezielle Holzschutzmittel, die mit UV-Blockern versehen sind. 

 

Wie naturbelassene heimische Hölzer bedarf auch Thermoholz eines physikalischen Holzschutzes in Form von Lasuren, Lacken oder Ölen, um dauerhaft vor Witterungseinflüssen geschützt zu sein. Dieser sollte regelmäßig auf Schadstellen überprüft und einmal jährlich erneuert werden. Da bei Thermohölzern die durch Sonneneinstrahlung verursachten Farbunterschiede besonders stark ausfallen können, sollten Beschädigungen am Holzschutz unverzüglich ausgebessert werden. Nur so kann vermieden werden, dass sich die Schadstellen dauerhaft verfärben.

Auch mit einem ungleichmäßigen Ausbleichen muss bei thermisch modifizierten Hölzern gerechnet werden, wenn Teile der Terrasse oder des Balkons im Schatten liegen. Pigmentierte Holzschutzmitteln können helfen diese Farbunterschiede wieder auszugleichen.

 

Alternativen sind Tropenhölzer wie Teak, Bangkirai oder Massaranduba.