طرح تاریخ گیاهان زمین مشابه مهره‌داران آن است، با امواجی از انقراض‌ها و جانشینی‌ها و پیدایش تصادفی اشکال تازه برای غلبه بر محیط. در دوره? دونین، زمانی که جنگل‌های اولیه پدید آمدند، ابتدا مجموعه? گیاهان دم‌اسبی، پنجه‌گرگی‌ها و سرخس‌ها گسترش یافتند و گیای (فلورای) غالب زمین را به وجود آوردند. این گیاهان به‌وسیله? هاگ تولید مثل می‌کردند و آب و هوای مرطوب را ترجیح می‌دادند.[2]
انرژی لازم برای نگهداری جانوران دریایی اولیه باید نخست توسط زیستمندان‏ فتوسنتزکننده تأمین شده باشد، و هنوز هم عمدتا توسط این زیستمندان تأمین می‌گردد، ولی زمانی در اواخر دوران پرکامبرین جلبک‌های دریایی پرسلولی تکامل یافتند. در مورد گوناگونی یا فراوانی این گیاهان اطلاعات چندانی دردست نیست؛ آن‌ها قاعدتا به اجتماعات بی‌مهرگان تنها زیستمندان کوچکی اضافه کرده‌اند و ممکن است مستقیما توسط زیستمندان دیگر خورده شده باشند.[3]
باکتری‌های خاک، قارچها و اشکال گیاهی‏ پست احتمالا در دروه? کامبرین روی زمین سکنی گزیده‌اند، و شاید حاشیه? مرداب‌ها و خلیج‌ها به انواع گیاهان پرطاقت و نیمه‌آبزی کمک کرده باشد. ولی، نخستین راسته‌های‏ گیاهان غیرآبزی که نوادگان آن‌ها عناصر اصلی گیاهی خشکی را تشکیل می‏دهند، در دوره? سیلورین پدید آمده‌اند. گیاهان اولیه از مرداب‌ها و باتلاق‌ها به مناطق مسکونی‏ خشک واقع در زمین‌های کوهپایه‌ای گسترش یافتند. با گسترش کمربند سبز زمین، جانوران در حاشیه آن را تعقیب کردند: بندپایان و احتمالا کرم‌ها، که از خرده‌های‏ گیاهان و سرانجام از خود گیاهان تغذیه می‌کردند، از این جانوران بودند. بدین‏ترتیب‏ برای نگهداری از جمعیت‌های چهارپایان بزرگ که در طی دوره? پیدایش یافتند، روی خشکی انواع شکار وجود داشت.[4]
گیاهانی که دارای دانه و گرده هستند، در دوره? دونین تکامل یافتند. آن‌ها در طی‏ دوره? کربنیفر شاخه-شاخه شدند؛ در دوره? پرمین دودمانی به‌نام مخروطیان (کاج‌ها) آغاز به گسترش کرد که در دوران میان‌زیستی گیای غالب خشکی شد. چیرگی مخروطیان‏ با پیدایش آب و هوای خشک همراه بود.[5]
تحول دیگری که در اواخر دوره? کرتاس روی داد، گسترش ناگهانی گیاهان‏ گلدار برای غلبه بر قلمرو خشکی بود. (امروزه حدود 000، 250 گونه گیاه گلدار وجود دارد.) به‌نظر می‏رسد نخستین گیاهان گلدار گونه‌های خودرو و فرصت‌طلبی‏ بوده‌اند که برای تولید مثل سریع سازگاری یافتند. تخصص‌یابی‌های تولید مثلی، شامل تکوین گل‌ها و پیدایش دستگاه‌های گرده‌افشانی حشره‌ای، به گیاهان گلدار امتیازی‏ عمومی در مقابل مخروطیان بخشید.[6]
جزئیات گوناگونی و وفور گونه‌های گیاهی طی دوران‌های دیرین‌زیستی و میان‌زیستی تا اندازه? زیادی ناشناخته مانده‌است. دگرگونی عمده‌ای که در عناصر غالب‏ گیای زمین روی می‌داد همانند همان چیزی بود که در مورد جانوران هم اتفاق می‌افتاد، ولی از قرار معلوم این تغییرات مربوط به رخدادهایی نبودند که جانوران را مورد تأثیر قرار می‏دادند. مثلا، گیاهان گلدار مدتها پیش از این‌که دایناسورها منقرض شوند، به‌خوبی تثبیت شده بودند. افزون بر این، چند موج انقراض چهارپایان که در دوران میان‌زیستی روی داد، در تاریخ گیاهان تا جایی که امروزه می‌دانیم منعکس نشده‌است.