Les atouts économiques et environnementaux des constructions bois associés à un renouveau industriel des procédés de mise en oeuvre sont à l'origine de l'essor actuel de la filière bois. Pourtant beaucoup d'interrogations et de préjugés sur la longévité des structures bois demeurent. Leurs viabilité à respecter les conditions de services en vigueur sont directement liées aux propriétés des bois utilisés pouvant être à l'origine de pathologies des ouvrages aussi bien dans la préservation d'oeuvres d'art architecturales (dômes géodésiques, arcs, …) que de structures courantes (charpentes, planchers, ossatures, …). Parmi les matériaux de construction, une des particularité du bois réside dans son origine polymérique naturelle. Les principaux constituants du bois ; cellulose, hemicellulose et lignine ; organisés à différentes échelles d'observations induisent des effets différés observables aux échelles macroscopique d'emploi en structures. De plus, les interactions entre l'environnement hygrothermique avoisinant les éléments et le tissus des bois mettent en évidence des comportement mécaniques couplés difficiles à prédire par la diversité biologique des bois, le débit ou encore les procédures de séchage des éléments de constructions. Pour caractériser la réponse différée à long terme des expérimentations ont été menées sous chargement constant à long terme en environnement régulé. Des modèles rhéologiques permettent de prédire les comportement viscoélastiques (sous climats constants) et mécanosorptifs (sous climats variables) et de les comparer aux coefficients prédictifs établis dans l'Eurocode 5. Pour comprendre l'origine de ces réponses différées, des études menées sous rayonnement X sur équipement de laboratoire et en synchrotron ont permit de quantifier la contribution de la cellulose dans la réponse macroscopique pour différents modes de chargements et conditions climatiques. Cette présentation est l'opportunité d'apporter une vision synthétique sur la connaissances des comportements hygro-mécaniques couplés. Les travaux présentés combinent une approche phénoménologique à l'échelle macroscopique à la fois expérimentale et numérique pour prédire les comportements des bois en structure et une approche réductionniste à l'échelle des constituants pour comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la variabilité de la réponse différée en vue d'établir des lois de comportements favorisant la fiabilité des structures bois.