ในทางพฤกษศาสตร์ต้นไม้เป็นไม้ยืนต้นที่มีลำต้นหรือลำต้นยาว มัก จะค้ำกิ่งและใบ ในบางประเพณี คำจำกัดความของต้นไม้อาจแคบลง รวมถึงเฉพาะไม้ยืนต้นที่มีการเจริญเติบโตรองพืชที่ใช้เป็นไม้แปรรูปได้หรือพืชที่มีความสูงเกินกำหนด ใน คำจำกัดความที่กว้างขึ้น ปาล์มสูงเฟิร์นต้นไม้กล้วยและไผ่ก็เป็น ต้นไม้ ช่นกัน ต้นไม้ไม่ได้จัดอยู่ในกลุ่มอนุกรมวิธานแบบ monophyleticแต่ประกอบด้วยพันธุ์พืชหลากหลายชนิดที่วิวัฒนาการลำต้นและกิ่งอย่างอิสระเพื่อเป็นหนทางในการตั้งตระหง่านเหนือพืชชนิดอื่นเพื่อแย่งชิงแสงแดด ต้นไม้ส่วนใหญ่เป็นพืชพวกพืชดอกหรือไม้เนื้อแข็ง ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นไม้ยิมโนสเปิร์มหรือไม้เนื้ออ่อน ต้นไม้มีแนวโน้มที่จะมีอายุยืน บางต้นมีอายุหลายพันปี ต้นไม้มีมายาวนานกว่า 370 ล้านปี ประมาณว่ามีต้นไม้โตเต็มที่ประมาณสามล้านต้นในโลก