當今地球上生長的植物約有40多萬種。它們不僅形態結構不同，營養方式、生殖方式和生活環境也各不一樣。現代生物科學和化石研究表明，現在地球上生長的這些植物並不是現在才產生的，更不是由“上帝”一下子創造出來的，它們是大約經曆了30多億年的漫長曆程逐漸發生發展和進化而來的。
距今大約35～33億年前，地球上出現了最早的植物——細菌和藍藻等原核生物。這些原核生物以後經曆了5個主要發展階段才發展到現在的狀況。
菌藻植物時代
從35億年前開始到4億年前的誌留紀晚期近30億年的時間裏，地球上的植物僅有原始的低等的菌類和藻類。其中的35～15億年間為細菌和藍藻獨霸的時期，因此常將這一時期稱為細菌-藍藻時代。從15億年前開始才出現了紅藻、綠藻等真核藻類。
種類繁多的藻類是植物界的低等類型。它們估計有1萬8千多種，分別屬於綠藻類、矽藻類、金藻類、紅藻類和褐藻類。它們在地球上的各種水域裏都有分布。
具有成分為纖維素的細胞壁，這是藻類作為植物的一項重要特征。
美國古植物學家列塔裏亞克在對賓夕法尼亞州晚奧陶紀古土壤進行分析研究時，發現了某些環節動物或節肢動物從地表進入土壤深處的足跡化石。根據這些化石推測，這些陸生動物的食物——陸生植物早在奧陶紀就已經出現了。但是在這些古土壤中沒有發現任何大植物化石和微古植物化石，隻有重結晶的鈣質管狀微粒，列塔裏亞克認為，這些微粒可能是某種藻類。由此可見，在奧陶紀時，雖然陸地上還沒有高等植物出現，但是卻已經存在著陸生藻類植物。陸生高等植物很可能就起源於陸生藻類的某些類群，而不是起源於逐漸遷往陸地的水生高等植物。
經研究發現，在前寒武紀就已經存在了古土壤，其中還發現了有機物的遺跡。
在地球曆史上，由於古氣候等條件的變化，海平麵發生過無數次的上升與下降。對於陸地來說，當海平麵上升時，一些低窪地區就被淹沒，造成海岸線向陸地深處推進，這一過程稱為海浸；當海平麵下降時，這些低窪地區又露出海麵，造成海岸線向海洋深處退回，這一過程稱為海退。
在前寒武紀海浸-海退過渡帶，科學家發現了遠古的微生物，其形態很像現代的陸生藻類。據科學家推測，這些最早上陸的藻類，很可能起源於太古代末或元古代初。它們的後代地衣類植物，則很可能在早古生代就已出現。在誌留紀沿海邊緣，科學家已經發現了它們的遺跡。
地衣實際上是藻類和真菌共生的複合體。藻類被真菌菌絲包裹在裏麵，通過光合作用製造有機物供真菌享用；而真菌則吸收水分和礦物質提供給藻類。地衣附著在岩石上生長，能夠產生石蕊酸，使岩石表麵逐漸分解成為土壤，為其他陸生植物的生長創造了條件。因此，地衣可能為其他陸生植物登陸起到了開路先鋒的作用。
由於真菌類不具有光合作用功能，營腐生或寄生性生活，現在一般都被單獨列為一個界。但是有許多科學家認為它們是某種原始的藻類植物失去光合作用功能後不斷演化出來的一個大門類，因此把它們同藻類、地衣類一起列入低等植物的範疇。
裸蕨植物時代
4億年前，一些綠藻演化出原始陸生維管植物——裸蕨。它們雖無真根，也無葉子，但體內已具有維管組織，可以在陸地上生活。在3億多年前的泥盆紀早、中期，它們經曆了約3千萬年的時間向陸地擴展，並開始朝著適應各種陸生環境的方向發展分化，此時陸地上已初披綠裝。此外，苔蘚植物也是在泥盆紀時出現的，但它們始終沒能形成陸生植被的優勢類群，隻是植物界進化中的一個側支。
最早研究現代的蕨類植物的科學家發現它們的葉子都長得像羊的牙齒一樣，因此常把它們形象地稱為“羊齒植物”。在地球自然曆史發展過程中，這些“羊齒植物”實際上是最早的高等植物。在誌留紀晚期，這些最早的高等植物——蕨類植物就已經開始在陸地上出現了。
這些最早的陸生蕨類被稱為頂囊蕨或光蕨。此後，蕨類植物分化為兩支，其中一支從誌留紀向泥盆紀過渡時期的工蕨發展到後來的石鬆類；另一支經泥盆紀早期的裸蕨發展出後來的節蕨（也叫木賊或楔葉）和真蕨。此外，在泥盆紀還發現了一類被稱為瑞尼蕨的植物，它們既具有與高等植物一樣的維管束，同時又與低等植物一樣沒有氣孔器，因此目前還很難確定它們的真正係統分類地位。
蕨類植物時代
在泥盆紀末期裸蕨植物已經絕滅，由它們演化出來的各種蕨類植物代之而起。經過約1.6億年的時間，到了二疊紀，它們成了當時陸生植物的主角。許多高大喬木狀的蕨類植物很繁盛，如鱗木、蘆木、封印木等。