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Die neuzeitliche Botanik entwickelte sich zunächst als Zweig der Medizin. Botanische Gärten dienten dabei der Lehre an den medizinischen Fakultäten aber auch der Forschung. Die ersten Anlagen in Pisa (1543) und Padua (1545) fanden bald Nachfolger in ganz Europa. Erst ab dem 18. Jahrhundert sollte sich die Botanik zur selbständigen Wissenschaft entwickeln.

Neben der Bereitstellung von Heilpflanzen und dem Forschungsinteresse war Sammelleidenschaft früh schon eine wichtige Triebfeder. Die Grenze zwischen botanischer Sammlung und Lustgarten war dabei oft fließend. So barg der Heidelberger Herrengarten im 16. Jahrhundert eine botanische Pflanzensammlung und wurde gelegentlich zur Ausbildung von Studenten genutzt.

Die großen botanischen Sammlungen hatten schon früh den Anspruch, die ganze Pflanzenwelt zu präsentieren, nicht mehr nur Heilpflanzen, Essbares oder Dekoratives. Sie bildeten lebende Pendants zu Kunst- und Wunderkammern, Naturalienkabinetten und schließlich Naturkundemuseen. Daneben wurden auch getrocknete und gepresste Kräuter als Anschauungsmaterial gesammelt. Gedruckte Kräuterbücher verbreiteten das botanische Wissen.

Moderne botanische Gärten stellen meist Gewächse bestimmter Lebensräume zusammen. In der Frühzeit herrschten andere Ordnungskriterien vor. Der Pisaner Gartenplan etwa zeigt Beete mit duftenden Pflanzen, mit Giftpflanzen und mit Knollengewächsen. Botanische Sammlungen wurden in Pflanzenkatalogen erfasst und oft auch veröffentlicht. Dies konnten einfache Artenlisten sein, aber auch reich illustrierte Bände mit Gartenplänen, Ansichten und Pflanzendarstellungen.

Mit dem Anwachsen botanischer Kenntnisse ging eine Spezialisierung der Pflanzenbücher einher. So konnten sie die Vegetation einer bestimmten Landschaft, die so genannte ‚Flora‘, nachweisen. Die monumentale „Flora Danica“ etwa, ein reich illustriertes Werk, sollte die gesamte Pflanzenwelt Dänemarks dokumentieren.

Im frühen 19. Jahrhundert nahmen Forscher wie Carl Ludwig von Willdenow den Ansatz der sich neu bildenden Pflanzengeographie auf und erforschten Pflanzen unter den verschiedenen geographischen und klimatischen Bedingungen ihrer Standorte.

Früh entstanden auch Werke zu einzelnen Gattungen, etwa die „Hesperides“ von Giovanni Battista Ferrari (1584-1655) zu den Zitrusfrüchten. In Deutschland folgte Johann Christoph Volkamer (1644-1720) diesem Vorbild mit seinen „Nürnbergischen Hesperides“.

Neben botanische und pharmazeutische Pflanzungen traten schließlich verstärkt landwirtschaftliche Versuchsgärten zur Erprobung und Erforschung von Nutzpflanzen. Heute sind botanische Gärten nicht zuletzt Genpools zur Erhaltung vom Aussterben bedrohter Wildpflanzen aber auch von alten Sorten unserer Kulturpflanzen, die unterzugehen drohen.