Τα παλαιότερα γνωστά δέντρα, που θεωρούνται πρόδρομοι των σύγχρονων δέντρων, εμφανίστηκαν πριν από περίπου 385 εκατομμύρια χρόνια στην περίοδο του Ντέβον. Αυτά τα δέντρα ανήκαν στην ομάδα των Προγυμνόσπερμων και διέθεταν μια πρωτόγονη μορφή ξύλου που ονομαζόταν protostele, η οποία δεν είχε τις πολύπλοκες κυτταρικές δομές που βρέθηκαν στα μεταγενέστερα ξυλώδη φυτά.
Καθώς τα φυτά συνέχισαν να εξελίσσονται, ανέπτυξαν πιο περίπλοκα αγγειακά συστήματα για τη μεταφορά νερού και θρεπτικών συστατικών σε όλες τις δομές τους. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση αληθινού ξύλου, το οποίο χαρακτηρίζεται από την παρουσία δευτερεύοντος ξυλώματος, αποτελούμενου από εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται αγγεία ξυλώματος και ίνες που παρέχουν δύναμη και υποστήριξη στο φυτό.
Η διαφοροποίηση και η εξειδίκευση των φυτών κατά τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας οδήγησε στη δημιουργία της τεράστιας ποικιλίας τύπων ξύλου που βλέπουμε σήμερα. Τα δέντρα και τα ξυλώδη φυτά που ανήκουν σε διαφορετικά είδη και οικογένειες εξέλιξαν μοναδικές ξύλινες δομές, συνθέσεις και ιδιότητες, επηρεαζόμενες από παράγοντες όπως το κλίμα, οι συνθήκες του εδάφους και οι προσαρμογές στα αντίστοιχα περιβάλλοντά τους.
Η ανάπτυξη του ξύλου, μαζί με άλλες φυτικές καινοτομίες, όπως οι ρίζες και τα φύλλα, έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη των χερσαίων οικοσυστημάτων και συνέβαλαν στην επιτυχία των φυτών να αποικίζουν και να κυριαρχούν σε διάφορους βιότοπους στην ξηρά. Το ξύλο παρείχε ουσιαστική δομική υποστήριξη, επέτρεψε την αποτελεσματική μεταφορά νερού και θρεπτικών ουσιών και χρησίμευσε ως πρωταρχικός πόρος για διάφορες μορφές ζωής, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, μέσω της παροχής καυσίμων, δομικών υλικών, χαρτιού και αμέτρητων άλλων προϊόντων.
Η κατανόηση της προέλευσης του ξύλου όχι μόνο ρίχνει φως στην πλούσια ιστορία της εξέλιξης των φυτών, αλλά υπογραμμίζει επίσης την τεράστια ποικιλομορφία και την πρακτική σημασία αυτού του αξιοσημείωτου υλικού στη διαμόρφωση του φυσικού κόσμου και των ανθρώπινων πολιτισμών.