陽明山國家公園雖位於亞熱帶氣候區，但後火山活動的影響，使區內土壤溫度偏高、缺鈣，且呈強酸性；還有冬季東北季風直撲而下，帶來過多的雨量且氣溫偏低，致使本區除了擁有亞熱帶雨林、暖溫帶常綠闊葉林與山脊矮草原等不同的植物帶外，甚至連生長於中央山脈海拔2,500公尺的高山植物亦可在此見到蹤影。
目前園區內的植物種類含部份馴化栽培種共約有1,593種，其生育環境包括了水生與陸生兩種衍生環境，而陸生環境大致又可粗分為芒草原、矢竹林、闊葉林與人工造林等四類。
陽明山國家公園內之白背芒，常見生長在小油坑、馬槽至冷水坑、大油坑至擎天崗以及大屯山頂一帶，特別在火山熱霧籠罩下的坡面更只能生長芒草，且植株比起其他地區的芒草要矮小的多，每年十月間的芒草原是本區特有的景觀。
本園區內的矢竹，以往原住民常將其製成箭桿所以又稱箭竹，學名叫做「包籜矢竹」，它們大多分佈於陽明山區海拔800公尺以上的背風坡面，例如：竹子山、小觀音山、大屯山、七星山等山脈的稜線上，是園區內重要的優勢植物之一。
闊葉林大約分佈在海拔 500 公尺到 900 公尺的範圍，主要以高大的樟科植物為主，配合著草本植物和穿梭林間的藤蔓植物，構成本區極具垂直變化的植物世界，提供各種動物的生存空間。
水生植物大多生長於火山口沼澤濕地與池沼內，例如大屯池、夢幻湖、向天池、磺嘴池、大尖後山出沼澤區等地點，而又以七星山腰的夢幻湖最為著名；當地海拔約850公尺，湖底腐植土深厚，並生長一種稀有的水生蕨類－臺灣水韭，長在它身邊的植物還有七星山穀精草、日本針蘭、水毛花、燈心草、荸薺等等。