日前，研究人员发现了两个1.8亿年前未被破坏细胞核及个别染色体的植物化石。通过使用不同的显微技术，X射线和地化分析来研究这些保存完好的化石，检查表明，植物被保存在它开始腐烂的一瞬间。它是被火山熔岩流突然埋葬的。研究人员已经发现细胞核，细胞膜，甚至个别染色体。这种结构在化石中是非常罕见的。依据蕨类植物的化石记录，其首先出现的时期是泥盆纪早期。而到了三叠纪时，和一些现今的科有关的蕨类首次地出现了。
“蕨类尖峰”则是出现在白垩纪晚期，当时有许多蕨类植物现今的科首先出现。就一般的印象而言，蕨类植物是生长在阴暗潮湿的林地角落里，但其实蕨类植物可以生长的栖地范围要比这多出许多，亦有居住在高海拔的山区、干燥的沙漠岩地、水里或原野等地区的物种。蕨类植物一般认为大多生长在特定的边缘地带，通常是在环境限制了种子植物兴盛的地方。
但某些蕨类植物却是这世上最烦人的杂草，包括生长在英国高地的蕨属或生长在赤道附近湖泊的满江红属，两者都形成了广泛且具侵略性的领域。蕨类植物的栖地主要有四种特定的类型：湿暗的森林、岩地的裂缝，尤其是可以挡住全部太阳的地方、泥塘和沼泽等酸性湿地、以及赤道的树上，其中许多物种为附生植物。