Com estas plantas traqueófitas acontece a conquista definitiva do ambiente terrestre, pois elas não dependem de água para a fecundação. As estruturas reprodutoras da maioria são os estróbilos, onde os esporângios se desenvolvem. São as primeiras plantas a apresentarem óvulos e megasporângios envolvidos por camadas de tecido (tegumento) que deixam uma abertura no ápice – micrópila. Após o desenvolvimento do óvulo, o tegumento (2n) origina o tecido nutritivo da semente (n). O tegumento do óvulo (ovulífera) se desenvolve e endurece para proteger o embrião e seu tecido nutritivo (proteção contra dessecação e outros fatores). O megasporângio é composto por tecido nutritivo (núcleo) e pelo megásporo funcional (que originará o megagametófito feminino). No megagametófito, há diferenciação de gametângios femininos em oosferas (mitose).
São as primeiras a apresentarem grão de pólen e tubo polínico, estrutura que facilita o contato entre células masculinas e femininas, de forma que a água não é necessária. Gametófitos masculinos não formam anterídios e os gametas masculinos se chamam células espermáticas. Na araucária, por exemplo, a semente é o pinhão e o estróbilo feminino é a pinha. A polinização é feita pelo vento.
A araucária é uma espécie dioica, ou seja, órgãos masculinos e femininos ocorrem em plantas diferentes, portanto, os estróbilos microsporangiados e megasporangiados (ovulados) estão em plantas diferentes. Cada microsporângio produz micrósporos que se desenvolvem em gametófitos masculinos, ainda protegidos pela parede do esporo. Esta estrutura é o grão de pólen. No megasporângio feminino, a meiose formará quatro megásporos e apenas um será funcional. Neste megásporo, que fica no megasporângio, se desenvolverá o gametófito feminino com dois ou três arquegônios – cada arquegônio forma uma oosfera (gameta feminino). Quando chega à micrópila do óvulo, o grão de pólen forma o tubo polínico, que conduz os gametas masculinos (dois) até o gametófito feminino, onde apenas um gameta masculino é liberado. Após a fecundação, o óvulo se desenvolve em semente, que pode germinar e formar um novo esporófito.
Os principais grupos de gimnospermas são:
► Filo Cycadophyta: Grupo das cicas – segundo maior grupo de gimnospermas. Características: Troncos volumosos, folhas parecidas com as de palmeiras (angiospermas) e resistentes à poluição;
► Filo Ginkgophyta: Apenas uma espécie vivente: Ginkgobiloba. Árvore que chega aos 30 m de altura que tem folhas em forma de leque. É empregada como planta ornamental;
► Filo Gnetophyta: Três gêneros atuais:
► Ephedra: regiões áridas do mundo todo;
► Welwitchia: apenas uma espécie, exclusiva da África. Seu caule é subterrâneo e suas longas folhas (as maiores conhecidas) ficam na superfície;
► Gnetum: regiões tropicais, África e Ásia;
► Filo Coniferophyta: Maior filo de Gimnospermas em número de espécies. Grupo dos pinheiros; comuns em regiões temperadas; árvores grandes e longevas. No Brasil: Araucariaangustifolia – pinheiro do Paraná – forma a mata de araucárias.