距今4.2億～3.6億年的泥盆紀(jì)是陸生植物的大發(fā)展時(shí)期。化石記錄表明，到泥盆紀(jì)晚期，除了被子植物以外所有的植物類群都已經(jīng)出現(xiàn)。到了中泥盆世時(shí)期，地球上首次出現(xiàn)了森林。

距今4.2億～3.6億年的泥盆紀(jì)是陸生植物的大發(fā)展時(shí)期?；涗洷砻鳎侥嗯杓o(jì)晚期，除了被子植物以外所有的植物類群都已經(jīng)出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)的植物類型也是多種多樣的，從僅有數(shù)厘米高、纖細(xì)的草本植物，到高達(dá)30多米的大樹；從半水生的早期蕨類植物，到具有復(fù)雜龐大的氣生根和高大樹冠的大型蕨類植物；從依靠孢子生殖的細(xì)小蕨類植物，到營(yíng)種子繁殖的裸子植物……到了中泥盆世時(shí)期，地球上首次出現(xiàn)了森林。

泥盆紀(jì)時(shí)期的植物數(shù)量大，種類多，但外觀卻和今天的植物差別極大，看慣了現(xiàn)生植物的人們往往會(huì)覺得那時(shí)的植物都如同怪物。地質(zhì)歷史上的第一片大森林就由許許多多高大的“怪物”所組成，可以通過保存在巖石中的植物化石來推測(cè)泥盆紀(jì)時(shí)期的陸生植物世界的外貌。

構(gòu)成泥盆紀(jì)森林的植物主要有三種類型，即喬木狀石松類、前裸子植物類以及早期真蕨類植物。嚴(yán)格地說，這三種類型的植物都是依靠孢子進(jìn)行繁殖的，都屬于蕨類植物。裸子植物盡管在泥盆紀(jì)已經(jīng)出現(xiàn)，但只是較低矮的植株。

石松是一種蕨類植物，它的孢子葉一般聚集成穗狀，孢子囊著生在具有單葉脈的小型葉腹面上?，F(xiàn)生石松全都是草本，分布于熱帶和亞熱帶等地區(qū)。石松植物是化石記錄最長(zhǎng)的一種陸生維管植物，早在志留紀(jì)的地層中就有石松類的化石了。石松植物最繁盛的時(shí)期是石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，當(dāng)時(shí)的石松既有草本，也有高達(dá)30米以上的大型喬木。喬木狀石松類植物起源于中泥盆世時(shí)期，典型的特征是具有單葉脈的小型葉。早期的喬木狀石松高度僅為3～5米，從泥盆紀(jì)中期開始，石松植物長(zhǎng)得越來越高大。到了石炭紀(jì)，這些石松植物的最高可達(dá)30～40米。大型石松類植物是古生代森林的重要組成植物之一，當(dāng)今世界部分煤田中的煤就是由這些高大的植物經(jīng)成煤作用而形成的。

前裸子植物中最具代表類型的植物是古羊齒。它是最早具有現(xiàn)生樹木外觀的植物，這種樹的樹干與今天的松樹類似，高可超過20米，其樹干的化石就是最早的硅化木。古羊齒靠孢子進(jìn)行繁殖，但內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)卻和現(xiàn)生裸子植物的相似，是具有低等蕨類的外部形態(tài)和高等裸子植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)合體，是一種盛行于晚泥盆世早已滅絕了的古植物。

構(gòu)成早期森林的真蕨類植物，化石從美國(guó)紐約中泥盆世的地層中發(fā)現(xiàn)，高可達(dá)5～6米。這種植物具有復(fù)雜的分枝系統(tǒng)，被稱為枝蕨類。這種植物在生長(zhǎng)過程中末端枝系或葉不斷脫落，莖的基部膨大。