主要领域

• 形态学研究植体（由细胞到器官各个层次）的结构及形状。分支学科有细胞学、解剖学、组织学、生殖形态学、实验形态学等。
• 生理学研究植物功能，与生物化学及生物物理学密切相关。
• 生态学研究生物与环境间的交互作用，在某些方面与生理学相近。
• 系统学研究植物的鉴定和分类。

特别分支

细菌学、真菌学、藻类学、苔藓植物学、蕨类植物学、古植物学、孢粉学、植物病理学、经济植物学、人种植物学等。在形态研究方面，显微镜及相应的制片技术具决定性作用。相差显微镜使人们得以观察活组织，而电子显微镜则将人带进超微领域。组织培养法可用於研究植物的形态发生。在生理学领域，生物化学及生物物理技术大量应用，这包括超离心、电泳、层析、放射性同位素技术、各种电子仪器以及各种光谱波谱技术。X线衍射则有助於了解大分子的构造。生态学将许多生理学方法应用於户外研究，常需精确测量大量环境参数，而且可能需要电脑帮助来处理数据。群落生态学则采用统计方法来测度群体的分布和丰度。现代植物分类学家已能在植物园及温室、环境室中利用有对照的实验方法来辅助分类。植物标本及图志仍是重要的分类参考资料。电子显微镜、细胞学及遗传学方法、植物化学方法都为分类学提供了新的武器。

相关学科

植物学与许多科学密切相关。医学和有机化学常取材於植物，而农、林、药等应用学科直接建基於植物学。园林艺术一直为各种文明所重视。农业产品则为人民生活所不可缺。历史上，至少有300种植物曾用作食物，约100种已驯化或曾大量种植，但仅约200种的产量大到可进入国际商业市场。稻、麦、玉米、甘蔗、甜菜、马铃薯、甘薯、大豆、蚕豆、椰子和香蕉是世界上最主要的12种食物，都由原始民族培养而成。茶、咖啡以及酒也都是历史悠久的饮料。植物纤维不仅提供服装原料，还可用於制绳、造纸等等。林业一直是建材、燃料、纤维、化工原料等的重要来源，在水土保持、野生动物保护、狩猎动物及渔类生息、提供游憩场所等方面也具很大作用。但森林资源也被大量浪费。直到今日，森林的这些价值才开始受到重视。重要植物产品还有药材、芳香油等。现在世界许多国家都有植物学会和植物学杂志，植物园也很普遍。

微观植物学

20世纪植物学研究一方面走向微观，试求把植物的各种活动，物质、能量、信息的转化还原到细胞水平、分子水平、甚至电子水平，并创造了"细胞工程"、"基因工程"等方法以求迅速繁殖和创建植物新品种。另一方面特别是70年代以来，又趋向宏观，研究"环境保护"、"生态工程"等课题，甚至扩大到地球生物圈的组成及其调控的研究等。所以今天的植物学已发展为包括众多分支的知识体系。70年代以来又常称之为植物生物学。