Le principali proprietà fisiche del legno sono la resistenza, la durezza, la rigidezza e la densità (che fornisce generalmente un'indicazione delle proprietà meccaniche). La resistenza varia notevolmente con il grado di stagionatura o di umidità del legno e con la direzione della venatura: il legno risulta sempre molto resistente se viene tagliato lungo la venatura piuttosto che perpendicolarmente a essa. Il legno possiede una grande resistenza alla compressione: in alcuni casi, proporzionalmente al peso, è superiore a quella dell'acciaio; ha inoltre bassa resistenza a trazione e una discreta resistenza al taglio. Il legno può essere conservato proteggendolo contro il deterioramento. Il trattamento più importante consiste nell'impregnazione con creosoto o con cloruro di zinco, ma esistono nuovi prodotti, in particolare a base di composti di rame, che possono essere usati per questo scopo. Apposite superfici di rivestimento, applicate con vari procedimenti, possono proteggere dall'azione degli agenti atmosferici.
Il legno è un materiale molto durevole: se non viene attaccato da parassiti, può resistere centinaia o anche migliaia di anni. Oggetti di legno usati dai romani sono stati ritrovati praticamente nel loro stato originario, grazie a una serie di circostanze che li hanno protetti dall'azione degli agenti esterni. Tra i legni più durevoli si annoverano il noce, l'abete rosso, il cedro e il mogano. Vi sono poi legni relativamente resistenti alle termiti, come l'abete rosso, il noce, il mogano e vari tipi di cedro; in molti di questi casi, probabilmente, la resistenza è dovuta alle resine o ad altre sostanze aromatiche.