Le xylème aide au mouvement de l'eau de la racine aux feuilles. Deux types de cellules dans le xylème, les trachéides et les vaisseaux, forment des tubes qui permettent à l'eau de remonter la plante. Les trachéides se trouvent dans toutes les plantes vasculaires, mais les vaisseaux ne se trouvent que dans les plantes à fleurs.
L'eau se déplace du sol vers les racines par osmose et provoque une pression positive. Cette pression pousse l'eau vers le haut vers les feuilles. La pression racinaire est la plus élevée le matin. L'évaporation de l'eau des feuilles vers l'atmosphère provoque une pression négative dans le xylème, qui tire l'eau des racines. Ce mécanisme est appelé traction transpirationnelle. Les vaisseaux transportant l'eau sont de petit diamètre afin d'éviter la rupture de la colonne d'eau.
Les molécules d'eau ont tendance à former des liaisons hydrogène entre elles. Cette attraction intermoléculaire aide l'eau à s'écouler vers le haut contre la force gravitationnelle. Lorsque l'eau s'évapore de la feuille, elle attire une autre molécule d'eau en elle. L'eau est nécessaire à la photosynthèse, le processus par lequel les feuilles produisent leur propre nourriture. Le système vasculaire composé du xylème aide à transporter l'eau et certains nutriments vers les feuilles où il est utilisé pour la photosynthèse.
