Les caractéristiques distinctives du phylum Gnetophyta incluent la présence à la fois de trachéides et de vaisseaux dans leur tissu de xylème, une caractéristique de fécondation unique dans laquelle un tube se développe à partir des œufs pour s'unir aux tubes polliniques, et étant la seule division des gymnospermes qui subissent une double fertilisation. Les plantes Gnetophyta comprennent des arbres, des arbustes ou des formes de croissance trapues ressemblant à des navets avec des feuilles simples.
Le phylum Gnetophyta se compose de trois genres de plantes ligneuses appelées Gnetum, Welwitschia et Ephedra. Bien que les trois genres soient tous des gnetophytes, ils sont hautement spécialisés dans leurs environnements respectifs, ce qui rend difficile l'identification de caractéristiques similaires.
Les espèces de Gnetum sont principalement des plantes grimpantes ligneuses dans les forêts tropicales, bien que le membre le plus connu du groupe soit un arbre. Welwitschia comprend une espèce, Welwitschia mirabilis. Il ne pousse que dans les déserts de Namibie et d'Angola et possède deux grandes feuilles en forme de lanières qui poussent en continu à partir de la base tout au long de la vie de la plante. Les plantes d'éphédra sont connues sous le nom de sapins communs parce qu'elles ont de longues branches minces avec de minuscules feuilles ressemblant à des écailles à chaque nœud. L'éphédra est traditionnellement utilisé comme stimulant. La plante et ses dérivés sont classés comme substances contrôlées dans de nombreuses juridictions en raison du risque élevé de dépendance, d'effets secondaires nocifs et de surdoses mortelles.