Emil Fischer und sein Assistent Rudolf Stahel isolierten im September 1890 eine neue Verbindung aus Buchenholzspänen. Im folgenden Jahr isolierte der französische Chemiker MG Bertrand Xylitsirup durch die Verarbeitung von Weizen- und Haferstroh. Die Rationierung von Zucker während des Zweiten Weltkriegs führte zu einem Interesse an Zuckerersatzstoffen.
Xylit kommt natürlich in geringen Mengen in Pflaumen, Erdbeeren, Blumenkohl und Kürbis vor. Der Mensch und viele andere Tiere produzieren beim Stoffwechsel von Kohlenhydraten Spuren davon. Anders als die meisten Zuckeralkohole ist Xylit achiral. Die meisten anderen Isomere von Pentan-1,2,3,4,5-pentol sind chiral.