Les cernes sont mis en place par le fonctionnement d’une zone génératrice libéro-ligneuse (méristème secondaire ou cambium).

D’une façon générale, les cellules du bois formées au printemps (période d’activité physiologique intense) ont un grand diamètre et de fines parois, tandis que celles apparaissant à la fin de la période de végétation (avant l’automne), sont plus petites et ont des parois épaisses. Lors de la coupe transversale d’un arbre, on observe des cernes clairs de bois de printemps et d’autres plus foncés de bois d’automne, de nouveaux cernes s’ajoutant en cercles concentriques chaque année.

L’épaisseur de chaque cerne dépend des facteurs conditionnant la croissance (climat, disponibilité en eau, richesse du sol en éléments minéraux). Des conditions de croissance optimale favorisent la formation de larges cernes. Au contraire, des cernes étroits sont formés dans des conditions moins favorables. Les cernes de printemps sont plus épais que ceux d’automne.

Ces données expliquent que l’analyse des cernes des arbres permet d’obtenir des informations, non seulement sur leur âge, mais également sur leur vie et, corrélativement, sur les climats du passé.