Die Zugfestigkeit ist der Widerstand des Holzes gegen die Trennung seiner Faser
in der Längsrichtung durch Zerreißen oder Abreißen. Sie ist wichtig bei Streben oder Querhölzern in Holztürmen, Fachwerken, bei Deichseln usw. Das gröbere anatomische Gefüge als auch der Feinbau des Holzes lassen auf hohe Zugfestigkeit in Faserrichtung erwarten. Wobei die Zugfestigkeit der Fäden praktisch nicht von der Festigkeit der Hauptvalenzketten abhängt, sondern von dem Widerstand der Micelle gegen seitliches Abgleiten.
Die Zugfestigkeit hängt stark davon ab, inwieweit Zugrichtung und Faserrichtung zusammenfallen. Bilden sie nur einen Winkel von 15°, so wird die Zugfestigkeit schon um die Hälfte herabgesetzt. Durch Astigkeit wird sie außerordentlich stark verkleinert; so betrug die Zugfestigkeit stark astigen Kiefernholzes nur noch etwa ein Sechstel der Zugfestigkeit astreinen Kiefernholzes. Mitwachsender Rohdichte steigt die Zugfestigkeit, mit steigender Holzfeuchtigkeit nimmt sie ab, aber nicht in dem starken Maße wie die Druckfestigkeit.
Die Zugfestigkeit des Vollholzes wird verhältnismäßig selten ermittelt, weil ihre Bestimmung mit gewissen Schwierigkeiten verbunden ist und weil ihr praktisch eine geringere Bedeutung zukommt als anderen Festigkeitseigenschaften. Letzteres hängt damit zusammen, dass die an fehlerfreien kleinen Proben gemessene Zugfestigkeit keinen zuverlässigen Anhalt für Zugfestigkeit größerer Stücke desselben Stammes geben, da Äste und Wuchsfehler einen sehr starken Einfluss ausüben. In Fällen, wo allerdings besonders ausgewählte Wertholz verarbeitet wird (zum Beispiel beim Flugzeugbau) sowie bei den vergüteten Hölzern, bei denen die Wuchseigenschaften weitgehend ausgeglichen sind, kann man auf Prüfung der Zugfestigkeit nicht verzichten. Im Hochbau treten vor allem in Ingenierurholzbauten häufig Zugglieder auf; ihr Wiederstand gegenüber Zugkräften lässt sich nur dann einwandfrei charakterisieren, wenn Prüfstücke mit gleichen Querschnitt der Bauglieder in genügend großen Prüfeinrichtungen zerrissen werden.
Bei der Beanspruchung des Holzes im Bauwesen verhütet man Zugspannungen quer zur Faserrichtung sorgfältig, da in vielen Fällen die unvermeidlichen radialen Schwindrisse den Zusammenhalt des Holzes unmittelbar gefährden würden.