Totholz bietet ungefähr einem Fünftel aller Waldlebewesen Nahrung und Lebensraum. Es sind dies vor allem Insekten und Pilze. Aber auch verschiedene Flechten, Moose und Vögel sind auf Totholz angewiesen.
Totholz ist deshalb so artenreich, weil es ein sehr vielfältiger Lebensraum ist: Das Holz weist unterschiedliche Zersetzungsgrade auf, es gibt verschiedene Totholzdimensionen und zudem auch grosse mikroklimatische Unterschiede. So bietet ein im Schatten, auf feuchtem Waldboden liegender Stamm völlig andere Lebensbedingungen als ein absterbender Baum, welcher der Sonne ausgesetzt ist.
Stirbt ein Baum ab, so kann er noch mehrere Jahre stehen bleiben, bevor er umfällt. In dieser Zeit besiedeln beispielsweise Wärme und Trockenheit liebende Insekten den Baum und nutzen ihn als Lebensraum und Nahrungsquelle. Dabei machen sie den Baum gleichzeitig auch zur Vorratskammer für Vögel und Säugetiere, welche sich von den im Totholz lebenden Insekten ernähren. Raubvögel nutzen das Totholz als Sitzwarte und je nach Dicke der Bäume zimmern Spechte ihre Bruthöhlen in den Stamm.
Bis von einem Baumstamm nichts mehr als Erde übrig bleibt, dauert es meist viele Jahrzehnte. Der Holzabbau erfolgt dabei in drei Phasen:
Frisch abgestorbene Bäume führen noch Saft. In dieser Phase dringen häufig Insekten (v.a. Käferarten aber auch Holzwespen) in den Holzkörper ein. Erste Teile der Rinde lösen sich vom Stamm.
Nun beginnen Pilze und Bakterien das Holz abzubauen. Die Äste fallen ab und im Verlaufe der Jahre löst sich die Rinde ganz vom Stamm. Neue Insektenarten besiedeln das zunehmend morscher werdende Holz.
Schliesslich zerfällt das Holz immer mehr und wird im Verlaufe der Zeit zu Humus.