Lo xilema aiuta nel movimento dell'acqua dalla radice alle foglie. Due tipi di cellule nello xilema, tracheidi e vasi, formano dei tubi che permettono all'acqua di risalire la pianta. I tracheidi si trovano in tutte le piante vascolari, ma i vasi si trovano solo nelle piante da fiore.
L'acqua si muove dal suolo alle radici per osmosi e causa una pressione positiva. Questa pressione spinge l'acqua verso l'alto verso le foglie. La pressione delle radici è massima al mattino. L'evaporazione dell'acqua dalle foglie nell'atmosfera causa una pressione negativa nello xilema, che tira fuori l'acqua dalle radici. Questo meccanismo è chiamato attrazione traspirante. Le navi che trasportano l'acqua hanno un diametro piccolo per impedire la rottura della colonna d'acqua.
Le molecole d'acqua tendono a formare legami di idrogeno l'una con l'altra. Questa attrazione intermolecolare aiuta l'acqua a scorrere verso l'alto contro la forza gravitazionale. Quando l'acqua evapora dalla foglia, tira dentro un'altra molecola d'acqua. L'acqua è necessaria per la fotosintesi, il processo mediante il quale le foglie producono il proprio cibo. Il sistema vascolare costituito dallo xilema aiuta a trasportare l'acqua e alcuni nutrienti alle foglie dove viene utilizzato per la fotosintesi.