绒毛黄檀的木材特征主要体现在宏观和微观两个层面。宏观上，它是一种散孔材至半环孔材，心材色泽变化明显，从浅褐色至栗褐色。木材在水浸湿后，会散发出微弱的酸味。生长轮清晰可见，管孔在肉眼下虽可见，但放大镜下更为明显，通常为单管孔，偶尔可见径列复管孔和管孔团，部分管孔内含树胶。轴向薄壁组织在放大镜下呈现环状、翼状及轮界状，星散聚合状特征不太明显，木射线同样清晰可见，波痕隐约可见，而胞间道则不存在。

在微观特征上，导管横切面呈卵圆形或略带多角形，单管孔为主，偶见2~6个径列复管孔，管孔团也有出现。最大管径可达292μm，平均170μm，管间纹孔以互列形式排列，多角形，附着有系附物纹孔。轴向薄壁组织主要为星散—聚合状、环管状、翼状及轮界状，纤维壁厚，部分含树胶，木射线密集，宽度为2~3细胞，高度5~9细胞。晶体少见，胞间道缺失。

在南美洲产地，绒毛黄檀的木材性质优良，有光泽，无特殊气味和滋味。纹理通常为直，结构细密且均匀，重量较重，气干密度在0.9 ~ 1.19/cm之间，具有高强性。然而，由于其高密度和富含天然油脂，加工时可能会对刀具造成钝化，胶合性能较差。不过，其车旋性能极佳，适合制作高亮度抛光的制品，如贴面、精细镶嵌、艺术品和打击乐器等。