Wraz ze śmiercią drzewa nagromadzone w nim makro- i mikroelementy rozpoczynają powolny powrót do obiegu w przyrodzie. Martwe drewno jest rezerwuarem materii organicznej w środowisku leśnym. W lasach naturalnych w tej formie magazynowane są ogromne ilości materii organicznej. W zależności od warunków naturalnych oraz fazy rozwojowej drzewostanu na 1 hektarze powierzchni leśnej zgromadzonych może być od 20m³ w lasach borealnych północnej Europy do 500-1000m³ w lasach bukowo-jodłowo-świerkowych wschodniej i środkowej Europy. W lasach Ameryki Płn. proporcje te są odwrócone i więcej martwego drewna zmagazynowana jest w lasach iglastych.

Azot może znaleźć się w drewnie dzięki grzybom mikoryzowym wchodzącym w związki z korzeniami krótkimi drzew, ale także dzięki bakteriom nitryfikacyjnym, które mogą zamieniać niedostępny dla roślin amoniak w przyswajalne azotany oraz promieniowcom, które mogą wiązać wolny azot z powietrza. Procesy wiązania azotu mogą zachodzić także po śmierci drzewa dzięki zasiedlającym martwe drewno mikroorganizmom. Oszacowano, że w 215 tonach martwego drewna grubowymiarowego w Ameryce Płn. znajduje się 300 kg azotu. Obecność bogatych w gatunki zgrupowań grzybów na martwym leżącym drewnie jest niezbędna dla niezakłóconego krążenia materii w lesie.

W odpowiednich warunkach ponad 20% grzybów mikoryzowych, niezbędnych dla prawidłowego rozwoju drzew iglastych, kolonizuje martwe pnie. Wraz z bakteriami wiążącymi azot dostarczają one od 0,3 do 1,4 kg/ha/rok azotu w postaci dostępnej dla roślin.

Akumulacja węgla zachodzi wyłącznie podczas życia drzew, w trakcie procesu fotosyntezy. Przeciętnie w warunkach środkowoeuropejskiej drzewa kumulują około 1,4 tony węgla na hektarze lasu rocznie. Oszacowano, że całkowita masa węgla skumulowanego w drzewach w strefie klimatu umiarkowanego wynosi 150 ton, a w lasach tropikalnych 220 ton. Po śmierci drzewa następuje powolny proces uwalniania węgla z drewna. Zależy on od tempa rozkładu drewna, na który mają wpływ warunki wilgotnościowe, temperatura, nasłonecznienie i gatunki grzybów zasiedlające martwe drewno. Proces uwalnia węgla z zamarłego drewna może zachodzić od kliku miesięcy do kilkuset lat, w zależności od strefy klimatycznej. Im chłodniej tym proces zachodzi wolniej. Ma to niebagatelny wpływ dla ogólnego bilansu węgla na świecie, ponieważ mimo uwalniania jednak ogromne ilości węgla pozostają związane przez długie lata w drewnie. Szacuje się, że w lasach razem z glebą związane jest 2-3 razy więcej węgla niż jest obecnie w atmosferze.

Wylesienia w skali świata przyczyniają się do 20-25% ogólnej emisji węgla do atmosfery. Podobnie w czasie pożarów lasów występuje gwałtowne uwolnienie węgla do atmosfery.