Registos fósseis sugerem que há cerca de 1200 milhões de anos (MA), já se formavam tapetes de algas em zonas úmidas na terra, no entanto, as plantas terrestres surgiram apenas durante o período Silúrico, há cerca de 500 MA. Estas começaram a sua diversificação durante o final deste período, há cerca de 420 MA, sendo este fenómeno observado em detalhado admirável num depósito sedimentar fóssil datado do início do Devónico e conhecido como Sílex de Rhynie. Este sílex preservou plantas primitivas com detalhes ao nível celular, petrificadas em nascentes termais vulcânicas. Em meados do Devónico, a maioria das estruturas associadas às plantas actuais já eram visíveis, nomeadamente raízes, folhas e sementes . No final deste período, as plantas atingiram um grau de sofisticação tal, que lhes permitiu formar florestas de árvore altas.

Após o Devónico, a inovação evolucionária continuou, tendo a grande maioria dos grupos de plantas sobrevivido relativamente incólumes à extinção do Permiano-Triássico, apesar de ter ocorrido uma alteração ao nível da estrutura das comunidades. Isto pode ter preparado o terreno para a evolução das plantas com flor durante o Triássico (~200 MA), surgindo em massa durante o Cretáceo e o Terciário. As angiospérmicas monocotiledóneas foram o último grande grupo a evoluir, tornando-se importantes no em meados do Terciário, há cerca de 40 MA. As monocotiledóneas, bem como outros grupos, desenvolveram novos mecanismos metabólicos de forma a sobreviver às baixas concentrações de CO₂ e às condições de aridez e calor nos trópicos presentes nos últimos 10 MA.