双子叶植物（Dicotyledons，简称dicots），旧称双子叶植物纲（Dicotyledoneae）、木兰纲（Magnoliopsida），是指一般其种子有两个子叶之开花植物的总称，约有199350个物种。1非双子叶植物的开花植物则称为单子叶植物，一般只有一个子叶。与单子叶植物不同的是，双子叶植物的茎可以增粗。但后来的研究逐渐让植物学家认知，单子叶植物实际是由古代的双子叶植物演化而来，是双子叶植物的其中一个特化分支，这使传统的双子叶植物分类成为一个并系群而不再被视为有效分类。现在双子叶植物不再被视为是一个恰当的类群名称，且此一名称亦至少不被使用在分类的意涵上。但前述之双子叶植物的绝大部份可以分至一名为真双子叶植物分支的单系群。此一单系统可以以其花粉的结构于其他的开花植物所区隔。其他的双子叶植物和单子叶植物的花粉都是单沟或单沟衍生的样式；而真双子叶植物分支的花粉则为三沟或三沟衍生的样式，其花粉的沟上会有三个或三个以上的细孔。

被子植物门中两大类之一。植物体各异（从纤细的草本到粗壮的木本
）；种子的胚通常具两枚子叶。胚根伸长成发达的主根，少数也有成须根

状的，叶脉多为网状脉。茎内维管束排列成圆筒形（环状排列），具形成层、保持分裂能力，故茎能加粗。花部（即萼片、花瓣、雄蕊）常为5数或4数，少部分为多数。花被由辐射对称至两侧对称，子房由上位至下位，果实有开裂或不开裂的各种类型。成熟种子，有胚乳或无胚乳，包括大多数常见植物，其中很多与我们息息相关。譬如：棉花、大豆、花生、向日葵、番薯、马铃薯、苹果、烟草、薄荷和各种瓜类。
双子叶植物大约有165000种，所谓双子叶植物就是种子具有两片子叶的植物。双子叶植物常分为离瓣花类（亦称古生花被类）和合瓣花类（亦称后生花被类）两类，但A.L.塔赫塔江在1980年的被子植物系统及A.克朗奎斯特在1981年的有花植物分类系统中将双子叶植物纲改称木兰纲，均不称离瓣花类与合瓣花类。
在传统日夏养花网的克朗奎斯特分类法中，单子叶植物被称做“百合纲”，和单子叶植物的百合纲并立。