Issu de la technique traditionnelle de la cabane en rondins, le système bois massif, plus rarement utilisé sous nos latitudes, consiste en un empilement horizontal de poutres profilées, emboîtées les unes dans les autres en leur extrémité. La quantité de bois utilisé est donc relativement importante. Les éléments sont en bois massif ou en bois lamellé-collé.

De plus en plus, les madriers sont assemblés par le biais de rainures et languettes sur leur longueur, et de cornières métalliques au croisement des éléments. Ces systèmes d’assemblage plus récents sont préférés aux systèmes traditionnels par entailles diverses. L’imbrication des rondins ou madriers aux angles de la construction constitue un point faible de la structure : ils sont directement exposés aux intempéries. Les protéger par une toiture débordante conférerait au bâtiment un style très typé inadapté à l’architecture de nos régions.

Le système par empilement horizontal de madriers demande une attention très particulière pour les détails en raison du tassement inévitable des pièces de bois. Ce tassement est dû aux variations d’humidité, au séchage du bois et aux charges appliquées à la structure. Les variations dimensionnelles qui en résultent peuvent aisément être maîtrisées grâce à des précautions d’assemblage prises au cours du chantier (joints ajustables, fixation provisoire des éléments,…).

Pour contourner le phénomène de tassement, des systèmes de parois en bois massif dans lesquelles les poutres sont disposées verticalement ont été développés. Dans cette configuration, la charge du bâtiment s’applique dans le sens des fibres du bois (sens le plus résistant) et les modifications d’humidité n’entraînent pratiquement pas de mouvements dans la construction.

Les avantages du système bois massif sont sa facilité de mise en œuvre, ce qui semble à première vue le rendre plus accessible aux personnes qui désirent construire en partie en auto-construction, la rapidité d’exécution et une ambiance intérieure chaleureuse donnée par la texture du bois massif souvent laissé visible.