Après Linné, Bernard de Jussieu adopta un arrangement d'après les affinités naturelles des plantes que publia son neveu, Antoine-Laurent  (Paris, 1789). Les botanistes ultérieures ont apporté de nombreuses modifications au système de Jussieu. Candolle, dans son Prodromus Systemalis Naturalis Regni Vegetabilis, description de toutes les espèces connues (ouvrage commencé en 1818 et terminé en 1876), adopte les séries descendantes; c'est-à-dire qu'il décrit d'abord les végétaux dont l'organisation est considérée comme la plus complète et qu'il passe ensuite à ceux qui sont d'une structure plus simple. John Lindley, dans son Vegetable Kingdom (1846), adopte, au contraire, les séries ascendantes. Le Genera Plantarum de Hooker et Bentham (1^er vol. 1867), restera ensuite pendant quelque temps le guide pour l'établissement des herbiers et des flores locales. A la mort de Linné, en 1778, on avait décrit 11 800 espèces de plantes; on en connaît  environ 100 000 à la fin du XIX^e siècle. Il pourrait y en avoir aujourd'hui plus du triple.

Les principes établis par tous les naturalistes, depuis Jussieu et son concept de subordination des caractères, ajoutés à ceux introduits par les idées évolutionnistes, articulés autours du concept de phylogénie, sont la base toutes les classifications des végétaux publiées jusqu'à nos jours. Parallèlement à ces préoccupations systématiques, d'autres approches ont investi la botanique à partir de la découverte du microscope (vers 1624). On s'est ainsi intéressé à l'anatomie des végétaux, dont les fondateurs, au XVII^e siècle, sont Malpighi et Grew. En 1667, Hooke découvre la cellule. Mais il faudra encore attendre le XIX^e siècle, pour que Oken (1805) et Schleiden (1838), mettent sur pied la théorie cellulaire. Celle-ci restera inchangée dans ses grandes lignes jusqu'à la seconde moitié du XX^e siècle, quand de nouvelles techniques d'investigation (microscope électronique), et de nouvelles approches (biologie moléculaire), conféreront à la botanique son visage actuel.

On considère Aristote comme le fondateur de la botanique (IV^e siècle av. J.-C.). Ses divers écrits sur les végétaux, notamment sa Théorie des Plantes, ont été perdus, mais les quelques fragments qui en restent en donnent une petite idée. A côté de nombreuses idées hypothétiques ou erronées, énoncées dans divers mémoires, Aristote a notamment émis une opinion fort juste an sujet de l'analogie de l'embryon animal avec l'embryon végétal, de la séparation des sexes dans certaines plantes, de leur durée, etc. Des disciples d'Aristote qui cultivèrent la botanique, Phanias, Dicéarque et Théophraste, le dernier seul a laissé, 350 ans avant notre ère, deux ouvrages importants : une Histoire des Plantes  et Causes des Plantes, tous deux objets de nombreux commentaires et souvent réédités.

Bien que, dans ces ouvrages, Théophraste n'ait été inspiré par aucune méthode digne de ce nom, il faut reconnaître qu'il sut apporter dans l'étude des végétaux des idées en grande partie dépourvues des préjugés de son époque et, en affirmant que la nature agit conformément à ses propres plans, et non dans l'intention d'être utile aux humains, il pensait en véritable naturaliste. Il créa des termes nouveaux pour désigner des modifications particulières de la structure végétale; il parle clairement de la fibre ligneuse et du parenchyme du bois, en donnant à ce dernier le nom de chair; enfin, il décrit exactement la différence qui existe entre le bois du Palmier et celui des arbres à couches concentriques. Ainsi, en fait, la découverte de la différence qui existe entre le bois des Dicotylédones et des Monocotylédones, s'avère vieille d'environ vingt-deux siècles, quoique ce soit seulement le début du XIX^e siècle qu'on a fondé sur elle la grande division systématique des végétaux phanérogames. Le nombre des plantes qu'il a énumérées et en partie décrites est d'environ cinq cents, toutes de la région orientale du bassin méditerranéen. Mais il est bien difficile de pouvoir assimiler ces espèces à celles que nous connaissons

Après Théophraste, la botanique en tant que science disparaît complètement; car on ne peut pas véritablement qualifier de botanistes des auteurs, comme Dioscoride (60 ans environ ap. J.-C.), ou, à Rome, comme Pline l'Ancien (70 ans ap. J. -C.), qui ne comprenaient pas toujours les auteurs qu'ils copiaient, ou encore comme Columelle (50 ans ap. J.-C.), se bornaient à décrire les procédés agricoles usités de leur temps. On ne se désintéressent sans doute pas des plantes, mais cette situation durera tout tout de même pendant tout le Moyen Âge, et c'est seulement à la Renaissance que la botanique a véritablement pris son essor.

Le Moyen âge

La frontière que l'on trace entre les derniers auteurs romains ou grecs et les premiers auteurs médiévaux est bien sûr tout artificielle, et, comme dans bien d'autres domaines, le Moyen âge, quand il aborde les plantes, s'inscrit dans une continuité d'autant moins engageante que depuis Théophraste peu de progrès avaient été faits dans les derniers siècles de l'Antiquité. Ainsi, bien que le Traité de matière médicale de Dioscoride se soit, avec l'Histoire des Plantes de Théophraste, partagé l'autorité scientifique dans l'étude des végétaux pendant tout le Moyen âge jusqu'au XVI^e siècle, ni l'un ni l'autre ne saurait être considéré, de même que la partie de l'Histoire naturelle de Pline consacrée aux plantes, que comme une énumération plus ou moins bien présentée des faits botaniques connus des Anciens. Au point de vue de la constatation de cette connaissance, ces ouvrages présentent sans doute un intérêt réel, mais ils ne renferment aucune idée à même d'imprimer un élan au progrès des connaissances. Cela ne signifie pas qu'on s'en désintéresse pour autant. Les médecins arabes qui connurent un certain nombre de plantes médicinales ou économiques, tout comme dans les mondes byzantin et latin, on trouve des auteurs qui ont écrit, soit des poèmes sur les végétaux, soit des ouvrages plus spéciaux.

La Renaissance

A partir du XVI^e siècle, de même que toutes les autres branches de la science, devint l'objet de travaux assidus. La découverte de l'Amérique a sans doute aussi été déterminante pour ce qui concerne la botanique. Des missionnaires, des médecins, des voyageurs tels que Lopez de Gomara, F. Hernandez, Fernandez de Oviedo, Martin del Barco, Jérôme Benzoni, André Thevet, ont, les premiers, initiés aux richesses botaniques du Nouveau monde, et leurs ouvrages ont inauguré, pour la botanique, non pas l'ère de la renaissance comme on l'a dit, cette science n'ayant jamais été jusque-là bien cultivée, mais simplement une ère de progrès sans précédent.

L'une des plus importantes manifestations de ce développement fut la création de Jardins botaniques. C'est en Italie d'abord (cf. encadré ci-dessous), puis en Hollande, à Leyde en 1577, enfin en France à Montpellier en 1597 et à Paris en 1598, que furent successivement installées les premières collections de plantes vivantes.
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Parallèlement, l'invention de l'imprimerie à caractères mobiles permit la publication d'ouvrages consacrés aux plantes, et plus spécialement d'herbiers, qui seront les premiers atlas du monde végétal. Tout au long du siècle, se succéderont ainsi avec ces ouvrages une foule d'éveilleurs à la botanique, tels Brassavola, Mattioli, Ruel, Brunfels, Fuchs, Turner, etc, encore très attachés aux auteurs de l'Antiquité (Dioscoride et Théophraste sont les plus prisés).

D'autres - leurs contemporains - font un pas de plus en avant, et commencent à élaborer des méthodes, des approches nouvelles (Manardi, Bock, Gessner, etc.); Lobel, Clusius, Dodoens, les frères Bauhin et d'autres sauront vite faire leur profit de ces semences. Le grand nom de la botanique au XVI^e siècle restant cependant celui de Césalpin : dans son De plantis publié en 1583, il inaugure véritablement la botanique moderne.

Le XVII^e siècle

La botanique ne fut pas cultivée avec moins de zèle dans le cours du XVII^e siècle qu'elle ne l'avait été à la Renaissance (La botanique à la Renaissance). Le début du siècle reste encore marqué par l'influence des travaux des frères Bauhin, et des autres naturalistes de la fin du XVI^e siècle. Mais peu à peu, on voit éclore, à côté d'avancées en anatomie et en physiologie végétale, avec les contributions d'Aromatari, Boyle, Hooke, Spiegel, plusieurs systèmes de classification comme ceux de Parkinson, (1640), Jung et d'autres, mais dont les plus remarquables sont ceux de John Ray (1680), de Rivin (1690), et de Pitton de Tournefort (1694). 

Quoique Rivin soit le premier qui ait rejeté la division des végétaux en arbres et herbes, que Ray et Tournefort eurent le tort de conserver, son système est bien inférieur à ceux de ces derniers, car il est uniquement fondé sur la considération de la corolle. Ray, au contraire, envisage les divers organes du végétal, et sait en tirer des groupes ou des classes conséidérées comme parfaitement naturelles. C'est ainsi, par exemple, que la seule considération du mode de nervation des feuilles lui fait établir la distinction des Monocotylédones et des Dicotylédones : néanmoins, en fondant cette grande division, il néglige l'étude de l'embryon. Il partage ensuite les Dicotylédones en Monoclines et Diclines, en se fondant sur la contiguïté fruit avec la fleur ou sur leur séparation.

Malgré son mérite, la classification de Ray fut complètement éclipsée par celle de Tournefort. La première distinction établie par ce dernier entre les végétaux repose sur la grandeur et la consistance de la tige; il sépare ainsi les herbes et les sous-arbrisseaux d'avec les arbres. Les plantes herbacées fournissent les 17 premières classes et les plantes ligneuses les 5 dernières. Il fonde, comme Rivin, ses classes sur la considération des enveloppes florales. Le succès de Tournefort tient surtout à ce qu'il sut le premier distinguer avec précision les genres, les espèces et les variétés qui s'y peuvent rapporter, et débrouiller ainsi le chaos créé par ses prédécesseurs. Le botaniste termina ainsi dignement le XVII^e siècle en préparant l'oeuvre de Linné, au siècle suivant.

Mais déjà à la même époque, la botanique avait pris une face nouvelle en progressant sur d'autres fronts, grâce à la découverte du microscope, qui ouvrit à l'observation un champ immense de recherches et de découvertes. Les travaux de  Grew (1682)  et ceux de Malpighi (1676)  jetèrent ainsi les bases de l'organographie végétale. Néhémiah Grew  fut le premier à étudier, à l'aide du microscope, la structure des plantes. Ses ouvrages présentent un ensemble de recherches remarquables sur les organes végétaux, notamment l'ovule et la graine. Marcello Malpighi  fit, de l'étude anatomique des organes végétaux et animaux, l'objet de toutes ses recherches. Il décrivit l'évolution de la feuille et de l'ovule naissant, la structure des tissus végétaux composés d'utricules, les fibres et les trachées. Après eux  les découvertes ne furent pas aussi rapides qu'on le pourrait supposer. Méritent cependant une mention spéciale les travaux de R.-J. Camerarius sur le sexe des plantes, de Leeuwenhoek sur le tissu cellulaire, de Claude Perrault sur la circulation de la sève, de Dodart sur la physiologie de la tige, de Mariotte sur l'ascension de la sève.

Le XVIII^e siècle

Les botanistes du XVIII^e siècle ont poursuivi les recherches initiées par leurs aînés sur la physiologie des plantes. Bazin, Hales, Guettard, etc. étudient la nutrition des plantes et le circuit de la sève; les études Bonnet de de Duhamel du Monceau préparent, pour leur part la découverte de la fonction respiratoire des feuilles (Priestley, J. Ingenhouz, J. Senebier). Morland et Vaillant, de leur côté étudient la sexualité des plantes.  Mais c'est surtout par les nouveaux systèmes taxinomiques proposés par Linné et les Jussieu que se signale ce siècle.

Burkhardt avait proposé, dès 1702, de prendre les organes sexuels de végétaux pour base de la classification botanique. Un plan qui fut mis à exécution par Linné, en même temps prit pour modèle beaux travaux de Tournefort (fin du XVII^e siècle). Linné qui basa sa classification des plantes sur les différences des étamines et des pistils (1735), et son système artificiel fut dès lors adopté et  resta en usage dans toutes les écoles de botanique. Linné adopta le système binomial de nomenclature, désignant chaque plante par un nom générique et spécifique. Bien qu'elle soit aujourd'hui tout à fait hors d'usage, la classification de Linné est encore intéressante à étudier.

Bernard de Jussieu adopta un arrangement d'après les affinités naturelles des plantes; et comme il ne publia jamais sa méthode, ce fut à son neveu, Antoine-Laurent, qu'incomba la tâche de faire connaître le système naturel dans ses : Genera Plantarum secundum Ordines Naturales disposita (Paris, 1789), donnant la description de plus de 20 000 espèces, et célèbres comme un merveilleux monument de sagacité, de profondeur, de science et comme un chef-d'oeuvre d'élégance et de précision.

Le XIX^e siècle

Les cryptogames, qui avaient été singulièrement négligés par les anciens botanistes, ont été particulièrement l'objet de recherches persévérantes au XIX^e siècle. La théorie de la morphologie proprement dite a été fondée au commencement du siècle par Goethe, et l'organogénie végétale a été créée de toutes pièces par un observateur aussi ingénieux que patient, Schleiden. Le globe, parcouru dans tous les sens, sans cependant avoir été régulièrement exploré, a déjà fourni un tel nombre de nouvelles espèces qu'un ne saurait l'évaluer à la fin du XIX^e siècle à moins de 90 000 (on en Comptait 10 000 au plus au temps de Linné). Nonobstant ces acquisitions nouvelles, les familles établies par Jussieu sont restées; il a suffi ou d'élargir le cadre de certaines familles ou de dédoubler les autres. Quant à la coordination des familles entre elles sous des titres plus généraux, nombre d'auteurs ont proposé des modifications à la série établie par Jussieu; Candolle, Lindley, Brongniart, Bentham et Hooker, Caruel et beaucoup d'autres (Agardh, Dumortier, Bartling, Fries, Endlicher, Meissner, etc.) ont ainsi apporté des perfectionnements à la systématique rendus nécessaires par l'accroissement prodigieux du chiffre des espèces végétales.