Человек издавна изучал растительный мир главным образом с целью поиска съедобных растений. Постепенно знания, накапливаясь, превратились в науку о растениях — ботанику, а первыми людьми, посвятившими себя ей, стали древние целители и народные знахари, считавшиеся колдунами. Прежде всего им нужно было знать, какие из растений содержат ядовитые вещества, а какие оказывают на человека и домашних животных целебное воздействие. Поэтому долгие годы ботаника оставалась всего лишь частью медицины. В XVI веке появились первые ученые, которые начали проводить чисто научные наблюдения за жизнью различных растений, описывая увиденное в толстых книгах. Авторы этих книг стали «отцами» ботаники. В XIX веке революционные работы английского ученого Чарльза Дарвина позволили ботаникам лучше понять историю растительного мира. Им удалось установить, что подобно животным все растения произошли от древних, примитивных предков. Исследования, проведенные Дарвином, и его теория привели к созданию новых разделов и направлений в науке о растениях.

Одним из таких разделов является анатомия растений, занимающаяся не только вопросами строения различных видов растений, но и поисками родственной связи между ними. Многочисленные эксперименты, посвященные изучению наследственности у растений, позволяют понять, как появляется на свет тот или иной вид и каким образом его можно изменить или усовершенствовать с точки зрения потребностей человека. Наука, изучающая эти проблемы, называется генетикой.

Экология — еще одна отрасль ботаники. В ее задачи входит определение того, как распределяются растения на земном шаре. Другими словами, она пытается ответить на вопрос о том, почему определенный вид растений существует только в данных условиях. Палеоботаника пытается восстановить, разумеется лишь в смысле научного знания, путь, пройденный растениями от низших, древних форм до нынешних. Объекты ее изучения — окаменелые останки первобытных видов.

Среди прочих разделов ботаники стоит выделить физиологию растений, изучающую протекающие в них процессы жизнедеятельности, в том числе, например, то, как они дышат и питаются. Существует также специальный раздел, занимающийся болезнями растений — патология растений.