วงเติบโต (growth rings หรือ tree rings หรือ annual rings) สามารถสังเกตเห็นได้ในแนวระดับที่ตัดขวางกับลำต้นของต้นไม้ วงเติบโตเป็นผลมาจากการเติบโตใหม่ของวาสคิวล่าแคมเบียม (vascular cambium) เซลล์เนื้อไม้เมอริสเตมด้านข้างซึ่งเป็นการเติบโตทุติยภูมิ วงที่เห็นนั้นเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเติบโตตามฤดูกาลในปีหนึ่ง ๆ ดังนั้นวงเติบโตหนึ่ง ๆ ปรกติจะมีอายุหนึ่งปีของต้นไม้ วงเติบโตนี้จะสังเกตได้ชัดเจนกว่าในเขตอบอุ่น (temperate zone) เนื่องจากเป็นเขตที่มีความแตกต่างระหว่างฤดูกาลที่ชัดเจนกว่า

ส่วนทางด้านในของวงเติบโตจะเกิดขึ้นในช่วงต้นฤดูซึ่งจะมีอัตราการเจริญเติบโตที่สูงกว่าทำให้เนื้อไม้มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่เรียกว่าเนื้อไม้ต้นฤดู (early wood หรือ spring wood หรือ late-spring wood) ส่วนทางด้านนอกของวงเติบโตจะเป็นเนื้อไม้ปลายฤดู (late wood หรือบางทีก็เรียกว่า summer wood) ซึ่งเนื้อไม้จะมีความหนาแน่นมากกว่า คำว่า early wood ดูจะมีความเหมาะสมกว่าคำว่า "spring wood" ด้วยศัพท์คำหลังอาจจะไม่สอดคล้องกับช่วงเวลาของปีในเขตภูมิอากาศที่เนื้อไม้ต้นฤดูเกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อน (อย่างเช่นในแคนาดา) หรือฤดูใบไม้ร่วงในพืชบางชนิดในแถบเมดิเตอเรเนียน

ต้นไม้ในเขตอบอุ่นจำนวนมากมีการสร้างวงเติบโตใหม่ล่าสุดหนึ่งวงในแต่ละปีอยู่ทางด้านนอกติดกับเปลือกไม้ สำหรับตลอดช่วงอายุขัยทั้งหมดของต้นไม้ต้นหนึ่ง ๆ นั้นจะมีรูปแบบการบันทึกเป็นวงเติบโตอย่างต่อเนื่องปีต่อปีที่จะสะท้อนถึงสภาพของภูมิอากาศของการเจริญเติบโต ความชุ่มชื้นที่เหมาะสมและมีช่วงของการเติบโตที่ยาวนานเพียงพอจะทำให้วงเติบโตมีขนาดที่กว้าง ขณะที่ในปีที่แห้งแล้งจะส่งผลให้วงเติบโตแคบมาก ๆ สภาพที่เหมาะสมที่ถูกแทรกสลับด้วยสภาพที่แย่อาจยังผลทำให้เกิดวงเติบโตหลายวงในปีหนึ่ง ๆ ก็ได้ มีการพบวงเติบโตที่ผิดพลาดในต้นโอ๊คและต้นเอล์มได้น้อยมาก โดยมีการพบการเติบโตที่ผิดพลาดในต้นโอ๊คในปี 1816 ซึ่งรู้จักกันว่า ปีที่ปราศจากฤดูร้อน[2]ต้นไม้ในแถบภูมิภาคเดียวกันมีแนวโน้มที่จะเติบโตพัฒนารูปแบบของวงเติบโตในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ ไปในลักษณะเดียวกัน ลักษณะรูปแบบวงเติบโตดังกล่าวสามารถนำไปเปรียบเทียบและทับซ้อนจากวงสู่วงของต้นไม้ที่เจริญเติบโตในแถบภูมิภาคเดียวกันและอยู่ภายใต้สภาพภูมิอากาศแบบเดียวกันได้ การเปรียบเทียบและการทับซ้อนในรูปแบบของวงเติบโตจากต้นไม้ที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบันย้อนหลังกลับไปในอดีตทำให้เราสามารถสร้างกาลานุกรมขึ้นมาสำหรับภูมิภาคต่าง ๆ ของโลกได้ ดังนั้นโครงสร้างไม้ในอดีตสามารถนำไปทับซ้อนเพื่อให้รู้กาลานุกรม ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่าการเปรียบเทียบลักษณะโดยการเชื่อมโยง (cross-dating) และสามารถหาอายุของต้นไม้ได้อย่างแม่นยำ ในช่วงแรก ๆ ของการเปรียบเทียบลักษณะโดยการเชื่อมโยงนั้นถูกนำมาใช้โดยการนำวงเติบโตไปเปรียบเทียบทับซ้อนด้วยสายตาซึ่งต่อมาได้มีการใช้คอมพิวเตอร์ทำการทับซ้อนด้วยวิธีการทางสถิติ

เพื่อที่จะกำจัดความแปรผันโดด ๆ ที่ผิดปรกติในวงเติบโตของต้นไม้ นักกาลานุกรมต้นไม้จะทำการหาค่าเฉลี่ยในความกว้างของวงเติบโตต้นไม้จากหลาย ๆ ตัวอย่างเพื่อที่จะสร้างประวัติของวงเติบโต กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างจำลอง (replication) ประวัติของวงเติบโตหนึ่ง ๆ ที่ไม่ทราบเวลาเริ่มต้นและเวลาสิ้นสุดจะเรียกว่ากาลานุกรมลอย (floating chronology) ซึ่งสามารถยึดโยงได้ด้วยการเปรียบเทียบลักษณะโดยการเชื่อมโยงรูปแบบกับกาลานุกรมอื่น ๆ ที่รู้ช่วงเวลา ได้มีการยึดโยงในกาลานุกรมอย่างเต็มรูปแบบย้อนหลังกลับไปได้มากกว่า 10,000 ปีสำหรับต้นโอ๊คแม่น้ำ (river oak) ในเยอรมนีใต้ (จากแม่น้ำเมนและแม่น้ำไรน์) [3][4] ได้มีการยึดโยงในกาลานุกรมอย่างเต็มรูปแบบอีกตัวอย่างหนึ่งซึ่งย้อนหลังกลับไปได้ถึง 8,500 ปีสำหรับสนไพน์บริสเทิลโคนทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา (ไวต์เมาเทนส์ แคลิฟอร์เนีย).[5] นอกจากนี้ลำดับกาลานุกรมจากการศึกษากาลานุกรมต้นไม้ทั้งสองแห่งนี้ได้รับการศึกษาเปรียบเทียบยืนยันกับการหาอายุโดยวิธีเรดิโอคาร์บอนแล้ว[6]ในปี 2004 ได้มีการสร้างเส้นกราฟปรับชดเชยค่าอายุ (calibration curve) INTCAL04 ขึ้นมาใหม่ ที่ถูกนำไปใช้ปรับชดเชยค่าอย่างเป็นสากลย้อนหลังกลับไปได้ถึง 26,000 ปีก่อนปัจจุบันจากค่าที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกของชุดข้อมูลวงเติบโตต้นไม้และตะกอนทะเล[7]