中国地质历史上海陆的位置和气候条件历经了沧桑巨变。植物种类也不止一次地发生过大规模的演化和变迁。而且这种变化因地区不同，其变化和发展的途径也是不同的。一般说来，在侏罗纪植物群基础上发展起来的早白垩纪植物群，具有热带—亚热带的性质；老第三纪的前期气候湿热，后期热而略干，植物种类丰富；第四纪时全球性气温下降，同时经历了多次冰期与间冰期的交替变化，对植物的发展留下深刻的烙印。但是，从现有的资料来看，中国绝大多数地区未受到冰川的直接危害。冰期时缓缓的降温，迫使喜暖的植物逐渐向温暖的平原和南方迁移。到间冰期，随着气候的再次回升，南方生长的植物又可能向北方和高海拔移动。由于亚洲大陆的辽阔和中国南方的山地地貌所形成的特殊环境，为植物的迁移提供了广阔迂回的地域，一些珍稀而古老的植物种类得以免遭灭绝而幸存下来，成为第三纪植物的“避难所”。这些植物种类被称为第三纪的孑遗植物和活化石，他们为生物界的沧桑巨变提供了重要的佐证。
中国现有的珍稀特有植物约300余种，较为重要的为裸子植物中的银杏、银杉、水杉、金钱松、白豆杉等。银杏通常又称为白果树或公孙树，它的繁盛时代在距今约两亿年以前的三叠纪。湖北省利川市和四川省万县市磨刀溪首次发现的水杉以及广西花坪的银杉，都是植物界有名的活化石。被子植物中的鹅掌楸，全世界仅有两种，分别分布于中国和美国。中国所特有的一种，其叶形奇特，犹如马褂，故又称马褂木。此外还有珙桐、水青树、连香树、喜树、香果树等，均是中国重要的特有珍稀植物。
坡垒、紫荆、蚬木、格木等，也属于珍稀树种，它们大多分布于长江流域以南至西南的热带、亚热带森林中。近年来，由于人为的破坏，其数量急剧下降，为此，1984年10月国务院环境保护委员会公布了中国第一批《珍稀濒危保护植物名录》，共354种。除包含前面所述的珍稀种以外，还有秦岭冷杉、长苞冷杉、资源冷杉、西伯利亚云杉、长叶云杉、乔松、海南五针松、红松、喜马拉雅长叶松、樟子松、长苞铁杉、台湾黄杉、水松、秃杉、巨柏、福建柏、贡山三尖杉、红豆杉、油朴、昆栏树、连香树、领春木、水青树、观光木、伯乐树、黄菠萝、华库林木、望天树、擎天树、仿栗、大树杜鹃、四数木、光叶珙桐、海南龙血树、桫椤、羯布罗香、狭叶坡垒等均为中国所特有或珍稀植物种。
为保护这些珍贵的自然遗产，中国已建立了若干个以保护珍稀、孑遗植物以及特有植被类型为主要目的的自然保护区。这类保护区到1984年底已达90处。其中既包括以保护特殊树种组成的森林类型，如黑龙江省小兴安岭的红松林及内蒙古的沙地云杉林、山西文水及宁武的暖温带亚高山针叶林，江西、浙江等省的中亚热带常绿阔叶林，四川的亚热带森林以及广东、云南的热带雨林，还有西北新疆荒漠地区的胡扬林和梭梭林等；也包括以保护单种珍稀植物如银杉、蚬木、珙桐等为主的自然保护区。