集材拖拉机的结构分为两大部分：拖拉机底盘和作业装置。拖拉机底盘包括发动机、传动系、操纵装置、行走装置等，其构造和农用拖拉机相似。

根据底盘行走装置的不同，集材拖拉机分为轮式和履带式两大类。

①轮式集材拖拉机。为全轮驱动，并采用大型低压轮胎和摆架式或滚架式驱动桥，使前、后桥能绕拖拉机纵轴线相对摆动，以适应地面不平的情况。采用液压折腰转向，转向时通过方向盘操纵控制阀，使转向油缸动作，其前后车架转向角可达35°~45°，转弯半径小，机动性能好。其传动系广泛采用机械液力传动，即在发动机和变速箱之间装有液力变扭器，实现部分无级变速，其变速箱一般采用由液压操纵的动力换档变速箱，并采用防滑差速器和广泛应用轮边减速，即在驱动轮轮边安装行星轮系减速器。这些特点在一定程度上保证了集材拖拉机具有较高的牵引性能和通过性能，并简化了操作，改善了零部件的受力状况。

②履带式集材拖拉机。其行走装置由机架、悬架和履带行走机构等组成。一般采用平衡式弹性悬架。履带的每对支重轮用一根平衡臂铰接，而平衡臂又铰接在台车架上。台车架的两端分别用钢板弹簧同机架联接，使每个支重轮都可以单独地适应地面的起伏，并且缓和地面传来的冲击，使其具有良好的通过性能。

集材拖拉机的工作部件包括排障器和集材装置。排障器是一种小型液压推土铲，安装在拖拉机的前面，用以排除集材过程中遇到的各种障碍物、清理场地和排除积雪，也可用于归楞归堆。集材装置安装在拖拉机体后部,用于集材。

根据集材装置的不同,集材拖拉机又可分下列3种：

①钢丝绳式。集材时,由人力把木材捆挂在钢丝绳末端的挂钩上，然后由绞盘机将木材绞集到吊架上。有些机型为防止集材过程中木材碰撞拖拉机后轮，在吊架下装有防护板。也有的不设吊架和防护板，而是直接把木材绞集到搭载板上，木材的另一端拖地，称为半载法集材。这类机器劳动强度大，生产效率低。

②抓钩式。作业时，抓钩能抓住单株或成捆木材一端后提起，另一端拖地，适用于半载法集材。由于其消除了人工劳动，在同伐木-归堆联合机配套使用时,生产效率较高。

③自装式。由前后车架铰接而成,前车架上装有液压起重臂,用于装卸木材。后车架装配成一辆挂车，用以承载木材。作业时,液压起重臂将原木（或原条）从伐木点全部装上挂车后运往集材点，称全载法集材，并可兼顾短距离运材，又称集运机。这种集材方式工作阻力小，能充分利用拖拉机功率，在以原木生产为主的林区普遍应用。

轮式集材拖拉机由于机动灵活，生产率高，所占的比例正日益增大。但它不适于沼泽或多雨地区作业，所以履带式集材拖拉机仍占有一定地位。轮式集材拖拉机的结构已普遍采用机械液力传动，并逐步向全液压的方向发展。普通轮胎正逐渐被能防穿刺的专用低压轮胎所取代。

在集材装置方面，抓钩式和自装式集材拖拉机的发展速度已大大加快。同时，为改善驾驶员的操作条件、降低噪声和减少振动，以提高安全性和舒适性的研究日益引起重视，机具结构正日趋完善。

在集材拖拉机上装配各种作业部件，还可进行采伐迹地的清理、整地、造林等多项作业，实现一机多用；利用集材拖拉机底盘改装成伐区作业联合机，也是发展方向之一。

林区集材是一项繁重的作业，长期以来靠人力或畜力进行。19世纪末，以蒸汽机为动力的拖拉机开始用于林区集运木材,但由于林区作业条件复杂,农用拖拉机集运木材的效率较低。1947年，苏联生产了第一批集材专用的新型履带拖拉机KT-12， 并正式命名为集材拖拉机。50年代美国、加拿大等国开始研制轮式集材拖拉机。60年代初,第1批四轮驱动、折腰转向的轮式集材拖拉机在美国林区开始使用，到60年代后期其生产量超过了履带式集材拖拉机。目前美国、加拿大、苏联、瑞典、芬兰等国生产了上百种型号的集材拖拉机，并已形成产品系列。 其功率从25~250千瓦不等，但以40~120千瓦的为多。中国于1950年开始引进,1963年松江拖拉机厂开始成批生产集材-50型履带拖拉机,以后又陆续生产了集材-80型轮式拖拉机和营林-35轮式拖拉机，并于1982年制订了《林业拖拉机型式和基本参数》的技术标准，提出了林业拖拉机系列型谱。80年代初，集材拖拉机已成为中国林区的主要集材机械。

木材运输分集材和运材两个阶段。集材常用的机械是集材拖拉机和架空索道集材设备(见架空索道集材)。陆路运材机械主要是载重汽车和挂车，以及森林铁路、窄轨蒸汽机车、内燃机车(见木材陆运)和脱节式台车、平板车等。水路运材通常使用船舶及木排(见木材水运)。