Dalam tumbuhan pembuluh, xilem atau pembuluh kayu ialah sejenis tisu pengangkut yang menyalurkan air dan nutrien dari akar kepada tumbuhan. Tisu ini juga memberi kekuatan kepada pokok untuk tegak dan terus hidup.Sel xilem banyak mengandung lignin dan merupakan pembentuk bahagian utama dari apa yang kita kenali sebagai kayu. Pasangan bagi xilem ialah floem.
Kata xilem diambil dari bahasa Yunani klasik ξύλον xúlon yang bermaksud "kayu",[1] istilah ini diperkenalkan Carl Nägeli pada tahun 1858.[2][3]