提起演化，多數人會聯想到動物，對植物的演變則所知不詳；博物館的古代化石展覽一般亦僅限於動物，甚少出現花卉化石－－其實花卉同樣有其演化歷程。美國傳粉生態學家 Stephen Buchmann 在「花，如何改變世界」（The Reason For Flowers）一書就為花卉祖先的上古自然史補遺。
過億歲的年輕植物
普遍認為，花卉最早出現於 1 億 2,500 萬年至 1 億 3,000 萬年前，植物界中已算年輕。世上首批植物約於 4 億 7,200 萬年前誕生，近水而居，為當時僅有黑、白、啡 3 種顏色泥石的地球增添綠意。後來藻類、地錢和苔蘚等植物逐漸佔據大陸，愈長愈高，演變成今日的木賊和蕨類。由泥盆紀（約 4 億 1,900 萬年前起）開始，植物林孢子的隨風散播，部分利用水流，廣泛繁衍整個「盤古大陸」，釋出大量氧氣至大氣層，將環境「地球化」（terraform），孕育出後來數之不盡的物種。
在泥盆紀早期，花卉的祖先「裸子植物」（Gymnosperm）經已面世。有別於「開花植物」－－又稱「被子植物」（Angiosperm）－－裸子植物的種子外露，並無包覆於含果肉的果實之中。雖為古老物種，裸子植物今日猶存，諸如常綠針葉樹（包括松樹、雲杉、落葉松）、銀杏、鳳尾蕉等，銀杏最早更可追溯到 2 億 7,000 萬年前的浙江地區。裸子植物並非透過風力或水流傳送孢子繁殖，而是透過種子，譬如針葉樹有雌雄兩性毯果，當雄性毯果將花粉散於空中，吹至雌性毯果，被傳粉滴吸入內部，再經歷數年受精與發育歷程，最終雌性毯果便會落地發芽。
蜂鳥昆蟲共同演化
此外，不止開花植物，裸子植物亦需依賴傳粉動物播種。2012 年西班牙巴斯克地區發掘出下部白堊紀（1 億 1,000 萬年至 1 億 500 萬年前）的琥珀標本，內藏身上佈滿數百個花粉粒的微型昆蟲薊馬（thrip），是為目前已確定最古老的傳粉動物證據。另有學說推測，除蚊蠅和甲蟲之外，古代昆蟲如蠍蛉（scorpionfly）和脈翅目（butterfly lacewing）均是傳粉動物，不過未有確鑿考古證據支持。
那麼被子植物如何蓬勃發展，乃至今日遍地開花？達爾文亦有此一問，並稱之為「惱人之謎」（abominable mystery）。一般以為達爾文煩惱於白堊紀早期（1 億至 1 億 3,500 萬年前）缺乏被子植物化石，Stephen Buchmann 則引述哈佛大學植物學教授 William Friedman 分析指，真正問題在於開花植物演化速度極快，有違達爾文相信的「自然漸進演化」（natura non facit saltum），令其大惑不解；後來達爾文將此歸因於傳粉昆蟲與被子植物的「共同演化」（co-evolution），由於成效相當好，因而比一般動植物演化得更快。
花瓣柔軟，不及其他植物堅韌，特別難以成為化石；幸而，近年不少花卉化石出土，有埋於沉積岩之下，亦有存於琥珀之內，即使遠古如白堊紀，其中有不少保存之完整，由結構乃至細胞均相當清晰，證明花的祖先體積相當細小，並且早已發展出以分泌花蜜吸引動物傳粉，例如科學家從距今 1,500 萬至 2,000 萬年前的多明尼加琥珀標本中，發現古原無螫蜂（proplebeia dominicana）黏有蘭花的花粉塊，並以分子鐘定年法推算，若以恆常速度演化，蘭花最早出現於白堊紀晚期，一度與恐龍共存。
世上第一朵花
有關花的始祖眾說紛紛，目前確定最早的開花植物是中華古果（archaefructus sinensis），最少出現於 1 億 2,500 萬年前，因出土於中國遼寧義縣的白堊紀早期沉積岩而得名。從化石推測，中華古果是水生或半水生植物，生於淺水湖泊，葉莖與花浮於水面，體積僅有 20 厘米大小，棲處靈活，因而有利迅速擴張。雖名為花，但中華古果並無花瓣或花萼吸引昆蟲，子房含有胚珠，「雙重受精」之下則會成為種子，相當於今日的豆類木質莢果（woody pea pod），符合被子植物（亦即開花植物）的特性，因而被視為花的始祖。中華古果一科經已絕種，最接近要數到睡蓮。關於「第一朵花」另有一說，2015 年美國古植物學家 David Dilcher 依據化石資料推測另一水生植物（Montsechia vidalii）或比中華古果更為古老，但因難以斷定精確年代，無法比較孰先孰後，亦有可能屬於同代，所謂第一朵花仍然是謎。
花卉與物種共同演化，塑造了地球的面貌，亦改變了生物的演變歷程。自 1 億 2,500 萬年至 1 億 3,000 萬年前出現後，花便一直演化，每過數百萬年，由體積、形狀、顏色乃至繁殖方式均會改變，淘舊換新之下，花的結構愈趨精細，傳粉動物亦會隨之變化。縱觀演化歷程，早期典型花卉體積甚小，直徑介乎 0.1 厘米至 0.6 厘米，傳粉動物亦相對細小；其後花朵逐漸變大，顏色更加鮮豔，亦更芳香，以此吸引更多昆蟲造訪，提高繁殖效率。
進化求生高手
此外，花亦由原先「來者不拒」的傳粉方式，演化出更多元更特殊的形態，例如將花蜜與花粉深藏於花管之中，導致蜂蛾蚊蝶亦進化出更長吻部；而花卉的雌蕊增長變大，亦令體形較大的動物如蝙蝠和蜂鳥得以加入傳粉大軍，共同開枝散葉。不過，其中亦有不少古老授粉方式流傳，例如早期被子植物（如睡蓮和木蘭）會運用體內的澱粉提升花卉溫度，製造哺乳類屍體的餘溫假象哄騙雌蠅產卵。現代睡蓮和木蘭今日不再發熱誘騙蚊蠅，手法卻未絕後，由蔓綠絨屬（philodendron）植物繼承。
花－－一種相對年輕的植物今日能夠開遍世界，Stephen Buchmann 歸功於三大原因：靈活適應、雙重受精、共同演化。被子植物起初構造單一，後來演化出多元化的生物形態，由浮萍到雨林、仙人掌到矮樹叢，幾乎任何地方均能適應，分散風險；雙重受精意即兩個精細胞分別與子房內兩個細胞融合，之所以如此重要，因為機制一來可防止浪費養分於未受精的胚珠，二來能夠確保種子攜有足夠養分（例如澱粉或油脂）以供幼苗發芽所需；繁殖策略多樣，風、水、動物皆是媒介，而傳粉動物又多多益善，由昆蟲、鳥類、蝙蝠到哺乳類，甚至連蜥蜴也是互惠互利的合作者。以上種種因素，造就花卉盛放於每一種地表，無論上山下海，荒漠雪野，開花植物總能佔有一席之地。
