Голосеменные произошли от первичных разноспоровых папоротников, вымерших в начале каменноугольного периода. В настоящее время эта группа включает всего около 700 видов деревьев и Кустарников.

Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру). До оплодотворения в центральной части семязачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита. У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мягкий и мясистый, средний слой (склеротеста) твердый, а внутренний слой (эндотеста) к моменту созревания семени пленчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты. У тисса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом сильно видоизмененной чешуей женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека

В состав отдела голосеменных входят несколько классов. Самые распространенные- хвойные. Отделы- саговниковые, гинкговые, хвойные и эфедровые.

Все голосеменные – разноспоровые растения; микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению. У наиболее примитивных семенных папоротников они свободно росли на обычных побегах; у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побегах – стробилах, как правило, раздельнополых. Микроспоры у семенных растений развиваются в пыльцевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками. Они переносятся на женский гаметофит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий. Внутри мегаспорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора; после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя. Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от родительского растения, однако в значительно большей степени, чем гаметофит папоротника, устойчив к обезвоживанию. Питательный запас, окружающий семя, используется зиготой при прорастании; семена могут оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не наступят благоприятные условия. Плоды не образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.

Размножаются голосеменные только половым путем с помощью семян. Семя состоит из зародыша (зачатка спорофита), запасающей ткани – эндосперма и семенной кожуры. У примитивных форм зародыш развивается из зиготы непосредственно при прорастании семян. Семена образуются на женской шишке из семязачатков после оплодотворения. Часто зрелые семена видоизменяются настолько, что напоминают плоды покрытосеменных, костянки или ягоды.

Оплодотворению у голосеменных предшествует опыление. Для них характерна анемофилия (опыление ветром), но у некоторых видов в опылении могут участвовать насекомые. Пыльца переносится ветром на женские шишки и удерживается здесь каплями смолы, выделяемой семяпочкой рядом с микропыле. Пыльца при подсыхании смолы затягивается в пыльцевую камеру, находящуюся под пыльцевходом. Затем она начинает прорастать за счет проталлиальных клеток, образующих пыльцевую трубку, по направлению к архегониям. Из антеридиальной клетки образуются 2 сперматозоида или спермия (у высших голосеменных), которые передвигаются по пыльцевой трубке. Достигнув архегония, один сперматозоид (спермий) сливается с яйцеклеткой, судьба второго может быть различной, но после оплодотворения развивается обычно только один зародыш. Формирование пыльцевой трубки позволяет исключить зависимость процесса оплодотворения от воды.