Первые древесные растения возникли на нашей планете около 407 миллионов лет назад. Недавние находки окаменелостей во Франции подтверждают существование древесных форм с диаметром ствола около пяти миллиметров в тот период. Одним из наиболее известных ранних деревьев является Archaeopteris, которое существовало примерно 380 миллионов лет назад. Изначально его относили к папоротникам из-за схожести отпечатков ветвей, однако в 1960-х годах палеонтолог Б. Бэк установил, что Archaeopteris и Callixylon являются одним и тем же растением.
Деревья из группы кладоксилеевых, существовавшие с середины девонского до начала каменноугольного периода, обладали уникальной структурой. Их полые стволы состояли из вертикальных трубок ксилемы, соединенных стяжками, с мягкой тканью между ними. Рост этих деревьев происходил за счет расширения ствола в ширину, что способствовало их увеличению в высоту.
Появление деревьев привело к значительным изменениям на планете. Они начали активно выделять кислород, что способствовало формированию атмосферы, пригодной для жизни животных. Развитая корневая система деревьев помогала укреплять почву, влияя на формирование современных экосистем. Кроме того, разложение древесины привело к накоплению угля, который в настоящее время используется как ископаемое топливо.