Wurzelholz ist anders aufgebaut als Holz im Stamm oder in den Ästen. Eine makroskopische Untersuchung reicht meistens nicht aus. Die Proben werden daher mit einem Mikrotom oder von Hand geschnitten und unter dem Mikroskop untersucht. Besonders die Form und Verteilung der Gefäße, der Anteil und die Verteilung des Strahlen- und Längsparenchyms und die Verbindung (Tüpfelung) der einzelnen Zelltypen sind wichtige Merkmale für die Bestimmung. In einigen Fällen können auch eventuell vorhandene Mykorrhizapilze entscheidende Hinweise auf die Art geben. Die Proben werden mit Hilfe von speziellen Bestimmungsschlüsseln für Wurzelholz und Vergleichsproben bestimmt.