Žilni sistem rastline, napolnjen s cevastim žilnim tkivom, je ključni kanal, po katerem se voda in hranila pretakajo v rastline. Brez njih so rastline omejene na višino nekaj centimetrov (centimetrov), kot je to v primeru mahov, rogljičkov in jetrnikov, edine kopenske nežilne rastline. Večina kopenskih rastlin, ki živijo danes, ima žilni sistem, od majhnih grmovnic do najvišjih dreves. Največji transport vode in hranil na vrhove dreves, višjih od 379 čevljev (115 m), kot je velikanska sekvoja.
Žilni sistem rastlin uporablja več kot eno vrsto celic. Tkiva so razdeljena na dva dela: ksilem in floem. Xylem se nahaja bližje središču rastline in njegova glavna funkcija je transport vode. Najbolj znan ksilem je les. Večinoma je sestavljen iz mrtvih celic s cevastim strukturo. Floem pa je sestavljen večinoma iz živih celic. Floem, ki se nahaja bližje zunanji strani rastline in tik pod lubjem dreves, prenaša organska hranila (znana kot fotosintat) v zgornji tok rastline. Odvisnost rastline od floema je razlog, zakaj lahko drevesa ubijemo preprosto tako, da odstranimo krožno plast lubja po njihovem obodu.
V rastlinah se ta sistem nahaja v usklajenih blokih, imenovanih žilni snopi, ki vsebujejo ksilem, floem in zaščitne celice okoli svojega oboda. Kot že omenjeno, se ksilem nahaja bližje središču, floem pa bližje robu. V listih se ksilem nahaja na vrhu, floem spodaj. Zato se listne uši pogosto nahajajo na spodnji strani listov: tam lahko prodrejo in pridobijo saharozo iz rastlinskih sokov.
Med ksilemom in floemom je plast, znana kot žilni kambij. Loči ksilem in floem drug od drugega in je vir izvornih celic, ki se bodo razlikovale v oba. Hitrost rasti celic iz žilnega kambija je odvisna od razpoložljive sončne svetlobe in hranil, obroči, ki jih najdemo v drevesnih deblih, pa kažejo na vzorce rasti iz žilnega kambija.