Les vaisseaux Xylem sont constitués de cellules creuses conçues pour transporter l'eau et les minéraux des racines d'une plante au tronc, avec des parois cellulaires altérées pour permettre le passage d'un vaisseau à un autre. Ils fournissent également un soutien structurel aux plantes vasculaires.
Les vaisseaux Xylem sont constitués de cellules appelées trachéides ou membres de vaisseaux. Toutes les plantes vasculaires ont des trachéides, qui sont moins spécialisées mais ont une paroi cellulaire spéciale connue sous le nom de membrane de fosse. Cette structure empêche le passage de bulles d'air nuisibles d'un vaisseau de xylème à un autre. Ce sont généralement les seules cellules présentes dans le xylème des gymnospermes, comme les pins, et les plantes vasculaires sans pépins, comme les fougères. Les membres des vaisseaux sont des cellules plus spécialisées avec des zones dépourvues de paroi cellulaire ou de membrane, appelées perforations. Ceux-ci permettent un passage facile de l'eau entre les vaisseaux, mais permettent également un passage plus facile des bulles d'air qui peuvent provoquer des fractures et des perturbations du xylème. Les membres des vaisseaux sont les principaux composants du xylème chez les plantes à fleurs.
Les cellules Xylem se développent dans les extrémités allongées des racines et des pousses. Dans les plantes ligneuses, ils constituent la majeure partie du tissu végétal et se développent en anneaux à mesure que la plante se développe. Les anneaux internes meurent au fur et à mesure que la plante grandit, restant en place pour fournir un support structurel.