早古生代为藻类植物时代。到志留纪早期维管植物刚刚出现。早、中泥盆世为早期维管植物时代，石松纲、楔叶纲、真蕨纲和前裸子植物则刚刚出现。晚泥盆世和早石炭世以石松纲和楔叶纲为主，真蕨纲、前裸子植物和种子蕨纲次之。晚石炭世和早二叠世以种子蕨纲、科达目和厚囊蕨目的真蕨为主，薄囊蕨目的真蕨、松柏目植物次之，苏铁目和银杏园植物刚刚出现。到晚二叠世厚囊蕨目繁盛，薄囊蕨目增多，科达目植物亦多，松柏目和银杏目植物增多，进入到裸子植物时代。

　　泥盆纪植物群F．A．N．阿尔伯（1921）提出在泥盆纪有两个植物群：①早、中泥盆世的裸蕨植物群；②晚泥盆世的古羊齿植物群。R．克罗伊泽尔（1937）又提出中泥盆世的叉叶植物群。这3个植物群大致代表泥盆纪3个世的植物群。

　　早泥盆世植物以早期维管植物为主，最重要的是光蕨（Cooksonia）和工蕨（Zosterophyllum）。裸蕨（Psilophy-ton）、带蕨（Tae niocrada）、Dawsonites和古孢体（Sporogo-nites）亦很重要。石松纲的刺镰木（Dropanophycus spinae－formis）是一种广布于北半球的植物，出现于早泥盆世中、晚期。这种植物在南半球阿根廷也有分布。工蕨的种在各地都有不同。在澳大利亚有刺叶木（Baragwarathia）。在非洲南部和阿根廷有原始鳞木（Protolepidodendron）。刺叶木和原始鳞木都是石松植物。

　　中泥盆世的植物以裸蕨和原始鳞木分布最广。镰蕨和楔叶纲的叉叶（Hyenia）、芦叶（Calamophyton），前裸子植物的原始蕨（Protopteridium）比较常见，而戟枝木（Aneurophyton）刚刚出现。在西德和非洲南部还出现阔叶（Platyphylum）。

　　晚泥盆世植物中前裸子植物的古羊齿（Archaep－teris）和石松纲的薄皮木（Leptophloeum）最为重要。古羊齿广泛分布于北半球。在中国、日本、蒙古、苏联的哈萨克则以拟鳞木（LepidodendroPsis）和薄皮木为主。在澳大利亚除古羊齿和薄皮木外，还有原始鳞木。加拿大北部和阿拉斯加除古羊齿外有楔叶纲的羽歧叶（Pseudobornia）。北极熊岛有亚鳞木（Sublepidodendron）、圆印木（Cyclostigma）、蹼木（Rhacophyton）、阔叶（Sphenopteridum）和亚弱楔叶（Sphenophyllum subteaerrimum）。