Bei mit Holz gefülltem PLA werden echte Holzfasern mit PLA vermischt, um ein Filament herzustellen, das wie Naturholz aussieht, sich so anfühlt und wie dieses bearbeitet werden kann; es wird eher wegen seines Aussehens als wegen seiner mechanischen Festigkeit geschätzt.
Holzgefülltes PLA kombiniert Standard-PLA mit Holzfasern – in der Regel etwa 30 Gewichtsprozent –, wodurch eine natürliche, holzähnliche Farbe, Textur und Maserung entsteht, die sich mit herkömmlichen Holzbearbeitungstechniken schleifen, beizen und veredeln lässt.
Dieses einzigartige Erscheinungsbild geht jedoch zu Lasten der mechanischen Eigenschaften, da Holzfasern nicht so gut mit PLA verbinden wie PLA untereinander. Dadurch ist das Material spröder und deutlich schwächer als Standard-PLA, weist eine geringere Zug- und Biegefestigkeit auf und ist weniger nachgiebig, bevor es bricht.
Im Gegensatz zu Kohlefaserverbundwerkstoffen können Holzfasern zudem Feuer fangen und bei starker Hitzeeinwirkung verbrennen.
Holzgefülltes PLA eignet sich für dekorative Modelle, Ausstellungsstücke, Architekturmodelle sowie für künstlerische Arbeiten oder Requisiten, bei denen das Aussehen und die Haptik von echtem Holz wichtiger sind als die mechanische Festigkeit.