Ksilem je jedan od dva tipa transportnog tkiva kod vaskularnih biljki (floem je drugi).
Riječ ksilem je izvedena iz grč. ξύλον (ksilon), sa značenjem "drvo". Najbolje poznato ksilemsko tkivo je drvo, mada je ono prisutno i kod drugih biljki. Njegova osnovna funkcija je transport vode i biljnih nutrijenata. Ranije se smatralo da se provodnim elementima ksilema isključivo transportira voda s mineralnim tvarima od korijena do svih dijelova biljke, a sadašnja saznanja govore da se u ksilemskom soku mogu naći mnoge organske tvari koja proizvodi korijen (npr. alkaloidi) ili ih upija iz tla, aminokiseline i amidi koji su nastali prilikom redukcije nitrata i ugrađivanja soli amonija u organske tvari.
U proljeće kod višegodišnjih biljaka, dok se ne razviju listovi, biljka se iz korijena i različitih podzemnih organa za skladištenje (lukovice, rizomi i sl.) snabdijeva organskim tvari preko ksilema. Klijanje mlade biljke odvija se korištenjem organskih tvari iz sjemena ili drugih podzemnih organa. Kroz ksilem prolaze biljni hormoni, citokinini i giberelini, koje proizvodi meristem korijena te se prenose i spore i toksini patogenih gljiva i virusi.
Uslijed transpiracije u nadzemnim dijelovima biljke i apsorpcije vode u korijenu, javlja se razlika u tlaku, koja se naziva sisajuća sila i koja omogućava kretanje vode naviše.
Ksilem je izgrađen od mrtvih stanica s odrvenelim stijenka, a koje se nazivaju:
- traheje i traheidi
- parenhimsko tkivo ksilema