Die Erscheinungsformen von Holz basieren auf seinem Aufbau auf zellulärer Ebene. Seine äußeren Merkmale verändern sich im Lauf der Jahre mit zunehmendem Alter. Diese Veränderungen betreffen nicht allein die Ausdehnung und Form, sondern auch die Farbe, wobei die Hölzer je nach Art unterschiedlich altern.
Unverändert dagegen bleiben die biologischen Eigenschaften und Merkmale wie der Zellaufbau, welcher bei jeder einzelnen Holzart unverkennbare Strukturen aufweist. Wegen der Altersveränderungen, aber auch der Wuchs- und Farbbesonderheiten sind die oberflächlichen physikalischen Merkmale wie Farbe oder Maserung bzw. auch Härte und Gewicht, also das, was man makroskopisch, das heißt mit dem bloßen Auge bzw. durch - in die Hand nehmen - wahrnehmen kann, unzulängliche Kriterien, um die Holzarten zu erkennen.
Die mikroskopische Analyse ist ungleich zuverlässiger als die makroskopische, da sich mit Hilfe des Mikroskops nicht nur einzelne Strukturen differenzierter beobachten lassen, sondern sich vor allem mit den im mikroskopischen Bereich liegenden Feinstrukturen, wie z.B. den Tüpfeln, Wandauflagerungen und Wanddurchbrechungen sowie Kristalleinlagerungen, sehr viel mehr Unterscheidungsmerkmale nutzen lassen.
So können bei den Laubhölzern über 160 verschiedene mikroanatomische Merkmale unterschieden werden. Jede Holzart besitzt eine ihr eigene mikroanatomische Merkmalskombination.
Die erfolgreiche Anwendung dieser Untersuchung setzt allerdings Erfahrung und Übung voraus. Daher wird der Lehrbereich der mikroskopischen Analyse durch regelmäßige Unterrichtseinheiten mit Dr. Dietger Grosser, dem Leiter des holzanatomischen Labors der Holzforschung München, TU München, erweitert und vertieft.
Die exakte Feststellung der Holzarten an einem Objekt ist für den Restaurator nicht allein aus dokumentatorischen Gründen eine wichtige Aufgabe, sondern vor allem für allfällige notwendige Ergänzungen, die in der Regel in der gleichen Holzart zu erfolgen haben.
Um eine Holzart für eine Ergänzung zu bestimmen, genügen – was für die Erhaltung der Originalsubstanz von erheblicher Bedeutung ist – bereits kleinste Holzproben für die Herstellung eines Mikroskopiepräparates zur weiteren Untersuchung. Das Verfahren beruht auch auf dem Vergleich mit Präparaten gesicherter Herkunft, von welchen die Fachakademie eine umfangreiche Sammlung besitzt. Zusätzlich ist zu Studienzwecken eine große Xylothek, die Hölzer aus der ganzen Welt beinhaltet, vorhanden.
Die Studierenden lernen an den Mikroskopen, von welchen für Jeden ein eigenes zu Verfügung steht, mikroskopische Merkmale einheimischer Laub- und Nadelbäume, aber auch tropischer holzliefernder Bäume und Sträucher zu erkennen. Während der praktischen Arbeit im Mikroskopieraum fertigen die Studierenden sich ihre eigene Vergleichspräparatesammlung an.