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Dendrologie (griechisch , dendron = „Baum“) ist die Lehre von Bäume, Sträucher und allgemein Holzgewächse. Der Begriff Baumwissenschaft ist irreführend und wird selten verwendet. Es ist ein wissenschaftlicher Teilbereich der Botanik. Als Begründer der Dendrologie, der griechische Philosoph und Naturforscher Theophrastus von Eresus berücksichtigt.
Dendrologen beschränken sich meist auf die Kulturen, die in den gemäßigten Zonen wachsen, weil das Holz in den Tropen zeigt erhebliche Unterschiede aufgrund des Fehlens von Jahreszeiten.
Dendrologie und die Taxonomie von anderen Pflanzen sind schwer zu trennen. Holzige Pflanzen gibt es nicht in allen Familien, aber die Familien, in denen sie vorkommen, haben oft auch nicht holzige Mitglieder. Die holzigen Arten sind oft eine Minderheit.
In den Niederlanden ist die Niederländische Dendrologische Gesellschaft beschäftigt sich mit der Erforschung von Bäumen. In Belgien heißt das Belgische Dendrologie Belge.
Ein Unterbereich ist die Dendrochronologie, besser bekannt als Jahresringforschung.