Большинство голосеменных – вечнозелёные растения. Это даёт им заметное преимущество: когда после зимы или засухи другие растения ещё не отрастили себе листья, у ёлок заранее наготове много фотосинтезирующих поверхностей, а чтобы листья не отмёрзли, они превращены в тонкие иголочки. Правда, как уже говорилось, это снижает обмен веществ, да к тому же в никогда не опадающих иглах накапливаются вредные вещества – выделительной системы-то нет. Впрочем, последняя проблема иногда решается тем, что нижние ветки отваливаются, а листья-иглы растут только на молодых побегах; так получается характерная форма старой сосны с длинным голым стволом-колонной и компактной кроной в вышине.
Странное свойство голосеменных – они никогда не бывают травой и водными растениями, причём, видимо, вообще никогда – за сотни миллионов лет существования! – не бывали. Только кустарники и деревья. Максимально к состоянию травы приблизилась лишь эфедра, да вельвичию трудно отнести куда-либо – этот живой пенёк с двумя листьями вообще не вписывается в стандартные схемы жизненных форм растений.
Современные голосеменные делятся на четыре главные группы: саговниковые, или цикадовые Cycadopsida, гинкговые Ginkgoopsida, гнётовые Gnetopsida и хвойные Pinopsida. Ископаемых, в том числе карбоновых, голосеменных намного больше.
Саговники Cycadopsida внешне похожи на папоротники или пальмы, но в центре венца листьев у них красуется огромная мохнатая шишка или даже несколько шишек. Их примитивное свойство – многожгутиковые сперматозоиды.
Гинкговые Ginkgoopsida представлены одним современным видом Ginkgo biloba. У них тоже многожгутиковые сперматозоиды, но внешне молодое деревце похоже на растрёпанную берёзу; с возрастом же они превращаются в остроконечные почти ёлки. Только вот вместо иголок на ветках этих «ёлок» растут веерообразные, иногда раздвоенные листья. Впрочем, если присмотреться, то это фактически и есть раскатанные до состояния листа жёсткие иглы.
Гнётовые Gnetopsida сейчас представлены тремя вроде бы совершенно разными растениями: южноафриканская вельвичия Welwitschia mirabilis вообще не похожа ни на одно растение, а эфедра Ephedra подобна саксаулу с красными «ягодами-малинками», и лишь гнётум Gnetum выглядит как приличное дерево с гладкими миндалевидными листьями и красными «ягодами».
Хвойные Pinopsida – это всем известные сосны, ёлки, лиственницы, пихты и кедры, но также и некоторые растения с весьма крупными листьями, например Agathis, Nageia и Podocarpus.
Голосеменные стройными рядами начали захват планеты, что им, собственно, и удалось, учитывая, что и поныне они образуют самые огромные по площади леса.
Некоторые примитивные голосеменные ещё были внешне очень похожи на древовидные папоротники. Так, у Adiantites, Rhodeopteridium и многих других представителей класса «семенных папоротников» Lyginopteridopsida