Die Zosterophyllophyta sind eine Gruppe ausgestorbener Pflanzen, die vor allem im Devon verbreitet war. Sie nehmen eine Zwischenstellung zwischen den basalen Gefäßpflanzen, den Rhyniophyta, und den Bärlapppflanzen ein.

Die meisten Vertreter sind gabelig (dichotom) verzweigt. Einige Gattungen zeigen auch pseudomonopodiale Verzweigung. Das Leitgewebe in der Achse bildet eine Protostele. Sie ist immer exarch, das heißt, das Protoxylem befindet sich außen und die Stele reift von außen nach innen. Die Form des Xylemstrangs ist im Querschnitt häufig elliptisch.

Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal zu den anderen primitiven Gefäßpflanzen ist die Stellung der Sporangien: sie stehen seitlich entlang der Sprossachse oder sind durch einen kurzen Ast seitlich an der Sprossachse befestigt. Bei vielen Arten sitzen die Sporangien zusammengedrängt an den terminalen Bereichen der Achsen. Die Form der Sporangien reicht von kugelig bis nierenförmig. Die Öffnung erfolgt üblicherweise entlang der distalen Seite, indem das Sporangium in zwei Hälften aufspringt. Zosterophyllum deciduum scheint die Sporangien bei der Reife abgeworfen zu haben. Die Zosterophyllophyta waren wahrscheinlich homospor, auch wenn die Größe der Sporen stark variieren kann. Bei Barinophyton und Pseudobarinophyton beinhaltet ein Sporangium große und kleine Sporen.