Les plantes préhistoriques comprennent les mousses, les prêles et les fougères de l'ère paléozoïque et les cyprès chauves, les ginkgos, les cycas, les magnolias et les palmiers de l'ère mésozoïque. Les prêles et les fougères sont considérées comme les premières plantes terrestres. Les scientifiques pensent que leurs spores ont créé de nouvelles plantes et ont ouvert la voie aux gymnospermes. Les plantes à fleurs ont été les dernières à apparaître et sont maintenant les espèces les plus répandues sur la planète.
Les scientifiques et les archéologues ont pu étudier les fossiles de plantes laissés sur place lorsque des parties des plantes, telles que les tiges, les feuilles, les racines, les spores, les graines ou les fruits, se sont retrouvées piégées dans des cendres volcaniques, de l'argile, de la boue ou du sable. Cette transpiration a préservé les plantes et les a protégées de certains éléments qui auraient normalement causé la décomposition de leurs restes au fil du temps.
Les plantes sont apparues sur Terre bien plus tôt que les animaux. Les scientifiques pensent que la présence de plantes est précisément ce qui a rendu possible l'existence d'animaux dans les ères préhistoriques ultérieures. Les plantes ont libéré de l'oxygène vital dans l'atmosphère en tant que sous-produit de leur processus de photosynthèse, et cette manifestation a préparé un environnement propice au développement et à l'épanouissement des animaux. Les plantes ont servi de source de nourriture à la plupart des animaux dans les premiers temps, et elles continuent de constituer la base des chaînes alimentaires à l'ère moderne.