Папоротеподібні є вищим ступенем в еволюційному розвитку рослинного світу порівняно з мохоподібними. Для них також характерна зміна поколінь, проте еволюція папоротеподібних відбувалася в напрямі ускладнення будови спорофіта і спрощення гаметофіта. Таким чином, у циклі розвитку папоротеподібних домінуючим є спорофіт, представлений дорослою рослиною з справжніми коренями. Гаметофіт папоротеподібних має вигляд невеличкої пластинки (талому) найрізноманітнішої форми, який до субстрату прикріплюється за допомогою ризоїдів. Він може бути одно- чи дводомний, часто не зв’язаний з спорофітом і має назву заростка.
Спори папоротеподібних, проростаючи, утворюють гаметофіт — заросток з архегоніями і антеридіями. Запліднення відбувається у краплинно-рідкому середовищі, і зигота знову розвивається у спорофіт, який деякий час живиться поживними речовинами заростка.
Сучасна систематика розглядає папоротеподібні не як систематичну, а як екологічну групу рослин, яка включає 5 самостійних відділів: Ринієподібні, Псилотоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні і Папоротеподібні. Серед них найбільше значення мають останні три відділи.
Відділ Плауноподібні становить самостійну дрібнолисту лінію еволюції рослинного світу. Він включає сучасні трав’янисті і викопні деревні рослини (сигілярії і лепідодендрони). Сучасні плауноподібні представлені близько 1300 видами, поширеними в лісах і гірських районах по всій земній кулі.
Відділ Плауноподібні поділяють на 3 класи: Плауноподібні, Шилівцеподібні, викопні Лепідодендроноподібні. Найбільш поширеними є представники класу плауноподібних з 2 порядками: Плаунові і Селагінелові, або Плаункові.
Типовим представником порядку плаунових є плаун булавоподібний. Спорофіт плауна — це багаторічна рослина з сланким стеблом 1-3 м завдовжки, від якого в грунт відходять додаткові корені, а над землею піднімаються дихотомічно розгалужені пагони, покриті, як і стебло, дрібними загостреними листками. На верхівках окремих гілок у кінці літа утворюється по 2-3 спороносних колоски (стробіли). На загальній осі стробіла черепичасто розташовані споролистки при основі з спорангіями.
Спори плауна дрібні, золотисто-жовті, однакові морфологічно і фізіологічно. При дозріванні спорангії розриваються і спори розносяться вітром. Потрапивши на землю, спора за допомогою води заноситься в грунт, де на глибині кількох сантиметрів проростає. При цьому зовнішня оболонка спори розтріскується, а вміст спори ділиться, утворюючи заросток, який спочатку має вигляд грудочки клітин. Потім на заростку утворюються ризоїди, крізь які в клітини потрапляють із грунту гіфи гриба. Таким чином, заросток вступає в симбіоз із грибами і веде сапрофітний підземний спосіб життя.
Дорослий заросток безбарвний, має 2-3 мм в діаметрі і за формою нагадує іграшкову дзигу. На верхньому боці заростка розвиваються антеридії й архегонії. Після запліднення із зиготи утворюється зародок, який розвивається в молоду рослину — спорофіт, що з’являється на поверхні землі. Формування на заростку молодого спорофіта відбувається досить повільно. Період від проростання спори до утворення спорофіта триває від 15 до 18 років.
Селагінелові схожі на плауни, проте відрізняються від них різноспоровістю. Типовим представником порядку є селагінела селагінелоподібна. Спорофіт селагінели невеликий (5—10 см), має короткі повзучі стебла і супротивні видовжено-яйцеподібні листки. Стробіли розташовані на верхівках вертикальних пагонів по 1—2 і мають мегаспоролистки з мегаспорангіями і мікроспоролистики з мікроспорангіями. У ме-гаспорангіях утворюється тетрада мегаспор, у мікроспорангіях — велика кількість дрібних мікроспор.
При проростанні мікроспори утворюється сильно редукований чоловічий заросток, який не залишає оболонки мікроспори і має лише один антеридій. Мегаспора, проростаючи, утворює жіночий заросток. У більшості видів порядку мегаспори висіваються із мегаспорангія і заростки розвиваються на землі. Жіночий заросток зеленого кольору, з ризоїдами і може живитися самостійно. У верхній частині заростка розвиваються численні архегонії. Внаслідок злиття гамет утворюється зигота, з якої утворюється спорофіт селагінели.
Найбільш поширеними видами плаунів на Україні є: плаун булавоподібний, п. річний, п. сплющений, п. баранець або баранець звичайний. Стебла плауна баранця і спори плауна булавоподібного використовують у медицині, спори всіх видів плаунів застосовуються в ливарному виробництві для обсипання стінок форми.
Відділ Хвощеподібні включає сучасні трав’янисті і викопні деревні (каламіти, каламофіти, клинолисті) рослини. У сучасних умовах хвощі майже зовсім вимерла група рослин, представлена 35 видами, поширеними на всіх континентах, крім Австралії. В палеозойській ері, починаючи з девонського періоду, хвощі разом з плауно- і папоротеподібними були панівною групою рослин і налічували велику кількість видів. Ростуть хвощі на луках, у лісах, на полях, болотах, по берегах водойм.
Відділ Хвощеподібні поділяють на 4 класи: Каламітоподібні, Каламофітоподібні, Клинолистоподібні і Хвощеподібні. Сучасні хвощеподібні представлені одним лише класом хвощеподібні, решта всі — вимерлі рослини.
Характерною особливістю хвощів є моноподіально розгалужене стебло, почленоване на вузли і меживузля; на вузлах кільцями розташовані також почленовані бокові гілочки. Листки хвощів редуковані, дрібні, шилоподібні, розташовані кільцями. Підземна частина рослини представлена кореневищем з додатковими коренями. Спори розвиваються на стробілах, розташованих на верхівках рослини — спорофіті. У одних видів хвощів спорофіт представлений одним пагоном (у хвоща болотного, х. зимуючого), у інших — двома: трофофільними (стерильними) і спороносними (у хвоща польового, х. лісового).
Характерним представником класу хвощеподібних є хвощ польовий, який часто засмічує поля. Спорофіт його представлений вегетативним і спороносним пагонами, що розвиваються на спільному кореневищі. Рано навесні з’являються нерозгалужені руді, майже безхлорофільні спороносні пагони, які на верхівці мають стробіли. Вони живляться готовими органічними речовинами, нагромадженими в бульбочках на кореневищі. Стробіл має вісь, на якій кільчасто розташовані щиткоподібні споролистки. Кожний споролисток складається з щитка з ніжкою в центрі, якою прикріплюється до осі стробіла і з 5-10 мішкоподібних спорангіїв. Спори хвоща однакові морфологічно, проте різні фізіологічно; вони кулясті, темно-зелені, містять гігроскопічні пружини — елатери, які сприяють розсіюванню спор групами. Потрапивши на землю, спори проростають у заросток. Заросток хвоща має вигляд зеленої добре розсіченої пластинки. Одні спори хвоща проростають у жіночі заростки з архогоніями, інші — в чоловічі з антеридіями (гаметофіт дводомний). За допомогою елатер спори сплітаються в клубочки і при проростанні чоловічі і жіночі заростки знаходяться поряд, що сприяє заплідненню. Після злиття гамет чоловічий гаметофіт гине, а на жіночому із зиготи утворюється зародок, який розвивається в дорослу рослину — спорофіт. Після розсіювання спор спороносний пагін гине, а замість нього розвивається вегетативний, який виконує функцію фотосинтезу.
Крім хвоща польового на Україні часто зустрічаються хвощ лісовий, хвощ лучний, хвощ болотний, хвощ зимуючий, хвощ річковий.
Відділ Папоротеподібні — великий відділ вищих спорових рослин, який включає викопні і сучасні трав’янисті і деревні форми. Сучасні папороті — це переважно багаторічні трав’янисті рослини, які налічують 15 тисяч видів, поширених на всій земній кулі. На відміну від хвощів і плаунів папороті становлять великолистяну лінію еволюції вищих спорових рослин.
Відділ Папоротеподібні поділяють на 3 класи: Первопапороті, Справжні папороті і Лептоспорангіатні папороті.
Клас Лептоспорангіатні папороті об’єднує переважну більшість сучасних папоротей і має 2 порядки: Рівноспорові папороті і Різноспорові, або Водяні папороті.
Рівноспорові папороті — це здебільшого наземні організми, поширені на всій земній кулі. Ростуть папороті в затінених, добре зволожених місцях (в лісах, гірських ущелинах, на болотах). Одним з найбільш поширених видів папороті є чоловіча папороть. Стебло у вигляді укороченого підземного кореневища, досить товсте, чорно-бурого кольору. На ньому спірально розташовані залишки черешків опалих листків. Доросла рослина має 5-7 добре розвинених листків. Листки великі, двічі-перисторозсічені, довгочерешкові, називаються вайями. Черешки вкриті тонкими лускоподібними бурими плівочками. Молоді листки равликоподібноскручені, ростуть верхівкою, досить повільно; над землею вони з’являються лише на третій рік після закладання їх на верхівках кореневища.
Спорангії зібрані в соруси, розташовані на нижньому боці листка вздовж середньої жилки листочків. Соруси вкриті округлосерцеподібним покривалом (індузієм). Спорангії в сорусі розташовані на плаценті, мають довгу ніжку, одношарову стінку і вигляд двояковипуклої сочевички, містять усередині спори. Розташована по гребеню спорангія смужка клітин утворює так зване кільце. Клітини кільця мають нерівномірно потовщені стінки, що дає змогу спорангію розкриватися і висівати спори. Спори у чоловічої папороті, як і у всіх рівноспорових, однакові морфологічно і фізіологічно. На землі спора проростає в статеве покоління — заросток, який має вигляд округло-серцеподібної пластинки діаметром 0,5-0,9 см. Заросток у папоротей зелений, до субстрату прикріплюється численними багатоклітинними ризоїдами. На нижньому боці заростка утворюються антеридії й архегонії. Після запліднення із зиготи формується зародок, який деякий час живиться за рахунок заростка. Утворивши корінець, стебельце і перший листок, зародок переходить на самостійне життя і розвивається в дорослу рослину — спорофіт.
У більшості надземних папоротей спорангії розвиваються на звичайних листках, проте у деяких родів, наприклад у осмунди, блехнуму, страусового пера, вони розвиваються на особливих листках — спорофілах. Навесні із кореневища розвивається розетка зелених вегетативних листків (трофофілів), а влітку на тому самому кореневищі виростають менші за розміром, бурі спороносні листки.
Рівноспорові папороті — це водяні, прибережні або болотні рослини. Найбільш відомими водяними папоротями є сальвінія плаваюча і марсилія чотирилиста. У різноспорових папоротей спори утворюються в спорокарпіях. Дорослий спорокарпій зовні вкритий товстою, міцною оболонкою, яка захищає його від висихання. В спорокарпіях містяться соруси з мікро- і мегаспорангіями. В мікроспорангії утворюється багато мікроспор, у мегаспорангіях дозріває лише одна мегаспора.
Спорокарпії восени опадають і зимують на дні водойми. Весною після згнивання оболонок їх мікро- і мегаспорангії випливають на поверхню. Мікроспора проростає в дуже редукований чоловічий заросток, який не залишає мікроспорангія. Мегаспора проростає в жіночий заросток, який також не залишає оболонки спорангія. На чоловічому заростку утворюється 2 антеридії, на жіночому — 3-5 архегоніїв. Після запліднення із зиготи розвивається маленький зародок, який довгий час зв’язаний із заростком.
Найбільш поширеними видами рівноспорових папоротей на Україні є такі: орляк звичайний, безщитник жіночий, папороть чоловіча, цистоптерис ламкий, багатоніжка звичайна, листовик звичайний, страусове перо та ін.
Папороті використовують для озеленення приміщень, а кореневища деяких з них застосовують у медицині як глистогінний засіб.