De første kjente trærne var slekten Wattieza i klassen Cladoxylopsida, karsporeplanter i gruppen Pteridophyta, i våre dager representert ved bl.a. bregner og sneller. Wattieza dannet skoger alt i midtre Devon for 385 millioner år siden. På Svalbard er det funnet en 380 millioner år gammel fossil skog bestående av kråkefotplanter, karsporeplanter som skilte seg ut som egen gruppe før Pteridophyta oppstod. For 370 millioner år siden oppstod de første moderne trærne, Archaeopteris i gruppen Progymnospermophyta, selv om også disse formerte seg ved hjelp av sporer. Etter hvert skulle ulike gigantiske karsporeplanter i karbon-perioden dominere sumplandskapene. De første kjente frøplantene var trær kjent som frøbregner (Pteridospermales), som på tross av navnet ikke var bregner, men nakenfrøete trær som oppstod for cirka 380 millioner år siden og dominerte landfloraen fra sent Devon til begynnelsen av Perm for rundt 300 millioner år siden, hvorpå de deretter ble utryddet relativt kort tid etter. Deretter utviklet bartrærne seg i trias, sammen med ginkgo og ulike andre arkaiske grupper, omkring 320 millioner år siden. Tempeltreet er et løvtre og eneste gjenlevende art fra denne tiden, og den har vært i praksis uforandret siden trias. Bartrærne dominerte helt i mesozoikum (245–65 millioner år siden), mens dagens løvtrær ble utviklet for alvor i kritt-perioden. I tertiær begynte trærne å dominere og dekke jordkloden, men med istidene som startet for om lag 1,5 millioner år siden trakk skogene seg tilbake.