木头变红主要是跟空气里的氧气和水分长时间接触产生的化学反应有关。新伐的木头原本是淡黄色或白色，暴露在户外后，表层的细胞壁逐渐被氧化成红色或红褐色。比如松木、杉木这类针叶木氧化速度比橡木、桦木这类阔叶木快，因为针叶木的细胞壁更疏松。氧化反应需要1到3年，有的要更久，比如云南的紫心木在自然氧化下可能需要5年以上才会完全变红。

氧化反应的原理是木头里的多酚类物质在氧气作用下生成醌类化合物，这种物质颜色偏红。实验数据显示，温度每升高10度，氧化速度加快约30%，湿度超过70%时氧化时间延长50%。比如铁力木在潮湿环境下氧化速度是干燥环境的1.8倍。另外不同木材的氧化程度差异大，比如红松氧化后颜色偏暗红，而水杉氧化后呈现亮红色。氧化层厚度和氧化时间成正比，每氧化1毫米需要约2年。所以户外放置的木制家具，前两年颜色变化最快，之后会逐渐稳定。