สำหรับ ต้นไม้ ในความหมายทางคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ ดูที่ต้นไม้ (ทฤษฎีกราฟ)
ต้นไม้ คือพืชยืนต้นขนาดใหญ่ ต้นไม้มีอายุยืนยาวเมื่อเปรียบเทียบกับพืชในลักษณะอื่น ๆ บางสายพันธุ์สามารถสูงได้ถึง 115 เมตร และบางพันธุ์สามารถมีอายุยืนยาวสองถึงสามพันปี ต้นไม้ทุกชนิดจัดว่าเป็นพืช แต่พืชบางชนิดอาจไม่จัดว่าเป็นต้นไม้ เช่น พืชเถาขนาดเล็ก หญ้า สาหร่าย เป็นต้น
ต้นไม้เป็นส่วนประกอบสำคัญของภูมิประเทศตามธรรมชาติ เนื่องจากมันสามารถป้องกันภูมิประเทศจากการกัดเซาะ และเป็นส่วนสำคัญของการปรับภูมิทัศน์และการเกษตร เนื้อไม้จากต้นไม้เป็นวัสดุที่ใช้ทั่วไปในการก่อสร้าง
ในการศึกษาต้นไม้ จะมีการศึกษาในสาขาวิชาหลายด้านได้แก่ พฤกษศาสตร์ วนศาสตร์ และ ชีววิทยา