人类对植物的研究已有数百年的历史了，然而植物王国博大精深，直到目前植物的许多生命现象还未被人类所揭示，仍有以下未解之谜有待科学家们继续研究。
一个受精卵或一个体细胞，在植物生长发育过程中，原初相同的细胞，它是怎样分化出枝、叶、花、果、木质部、根系、表皮不同功能的细胞呢？是什么又是怎样给分裂出来的新生细胞进行分工的？这就是细胞分化之谜。
进化建立在两大基础上：遗传变异和自然选择。变异基于基因突变，它贯穿着整个进化史，但是自然选择呢？对植物来说，并不是只有健壮的植物才能生存下去。进化到底会带领植物走向何方？这就是植物进化之谜。
近200多年来，科学家已经命名了170万种生物，但几乎所有人都认为，还有很多不知名的物种存在。尽管科学家们计划利用全新的分子学和传统物理学手段来计算物种数量，但是物种数量有多少？至今是个未知数。这就是物种数量之谜。
植物能够在这个沧桑的世界上生活数亿年，难道它就是“榆木疙瘩”吗？这就是植物智慧之谜。
地球植物是同一个祖先进化出现了无数个地球生命，还是由无数个祖先通过自然选择而只保留现在的有限的植物种类呢？即达尔文的同一祖先论和“澄江动物群与寒武纪大爆发”多祖先论，究竟哪个论点是正确的？即地球生命祖先之谜。
99.9%的多细胞生物进行有性繁殖，以确保后代的多样性。可是，如果雌性不需要异性就能繁殖，那么，她的后代很快就能繁荣昌盛，雄性很快就会消亡，这样岂不是更简单吗？当然，从长远来看，这对物种的选择没什么好处。关于性别的最根本问题是：性别最初是怎样产生的？这就是植物性别之谜。
人类每天都要睡觉，已是科学家的难解之谜。那么，植物的休眠又是为什么？这就是植物休眠之谜。
白垩纪中期被子植物的“爆发式”出现，如此惊人的演化速率和在地球上的散布速度，是令人难以置信的。纵观植物发展史，出现如此大的间断也是罕见的。许多学者曾对此做过解释，但始终未揭开这个谜。这就是被子植物发生时间之谜。
医学认为衰老和自由基等有害物质有关，是损伤积累的结果。还有人认为衰老是预先设计好的，是为了让生物自然退化以减少种群数量。有人做了一个试验，发现了一种叫daf-2的基因，去掉这个基因可以延长苍蝇甚至老鼠的寿命。生物衰老的原因至今没有完全说清楚，解释死亡的原因也有各种学说。那么，植物是怎样衰老的？这就是植物衰老之谜。
数学研究表明，除了地球以外，其他星球上存在生命的可能性极大，然而，近40年的搜索都没有任何结果。这就是外星生命之谜。
一些植物在遭受虫兽侵害以后，竟能产生出自卫的化学武器。这就是植物自卫之谜。
番茄若产于南美洲，那么是何人何时传入我国？既然我国在2000年前就已开始食用了，是什么原因在什么时期中断了食用？这就是番茄祖籍是在我国还是南美洲之谜。
1953年的研究证明，构成人类的基本化学物质如氨基酸等，它可以在一定的大气环境中自然生成，人类起源于原始海洋的理论又尽人皆知。但50多年来，这个理论仍然无法被证明——单分子是怎样在海洋中演变成今天的核糖核酸和蛋白质的？如果说构成蛋白质的核糖核酸催化了复制核糖核酸的化学反应，那么，最初的核糖核酸是怎么来的？最初是怎样产生了足够的化学物质，然后生成复杂的蛋白质和核糖核酸的。核糖核酸又是怎样演变成生命的？至于生命开始的年代，说法也从27亿年前到38亿年前不等，到底是哪一年开始的？这就是生命起源之谜。
光合作用是地球上最重要的化学反应之一。自光合作用发现至今已有200多年了，20世纪以来，光合作用研究已多次获得诺贝尔奖金，但其机理至今未彻底破解。这就是光合作用之谜。
在美国缅因州和佛罗里达州的森林里，生长着一种名为印度天南星的植物。它四季常绿。奇怪的是在长达15～20年的生长期里，它总是不断改变着自己的性别：从雌性变为雄性，又从雄性变为雌性。这就是植物性变之谜。
地球生命，这个问题看似简单，但是要想精确地描述生命的定义却不容易。目前最流行的定义是美国加利福尼亚州的杰罗德教授提出的：生命是符合达尔文自然选择进化论的自我维持的化学体系。但问题是，按照这个理论，地球上所有的生命都来自同一个祖先，没人知道以蛋白质和碳等为基础的生化物质构成生命是必然还是一个偶然。那么，地球生命从何而来？这就是地球生命之谜。
一位诺贝尔奖获得者曾经指出，若每日吃1～10克维生素C，可减低患癌症的机会75%，减低伤风感冒的机会25%。但科学家至今未找到任何证据，反而证明大量食用维生素C是有害的。这就是维生素C能否抗癌及抗伤风之谜。
此外，还有植物甚至动物的受精卵激活之谜、植物的杂种优势的遗传机理之谜……