As gimnospermas são plantas terrestres, principalmente em zonas temperadas (frias), ocorrendo em pequeno número em climas tropicais.
Apresentam metagênese pouco nítida na qual o esporófito é o vegetal verde, complexo e duradouro, e o gametófito, um vegetal muito reduzido e dependente do esporóflto.
Formam flores e sementes, mas nunca produzem frutos. Daí o nome gimnosperma (gimnos = nu + sperma = semente).
Não dependem de água para a fecundação.

Organização do esporófito
As gimnospermas são vegetais lenhosos de aspecto arbustivo ou arbóreo, neste caso formando árvores de grandes dimensões, como ocorre com as sequóias e os pinheiros. Não existem formas herbáceas.
O esporófito possui raiz, caule, folha, produzindo flores e sementes.
As raízes geralmente são do tipo axial ou pivotante.
Os caules pertencem ao tipo tronco, crescem em espessura, por atividade dos meristemas secundários: felogênio e câmbio.
As folhas são reduzidas em forma de escamas; são perenes e adaptadas a ambientes secos (xerófilas). As características xerofíticas dessas plantas são induzidas pelo frio.

Organização dos gametófitos
Os gametófitos são dióicos, reduzidos em tamanho, tempo de vida e complexidade e dependentes do esporófito. Os gametófitos, na verdade, desenvolvem-se dentro dos óvulos produzidos nas inflorescências femininas.
O gametófito masculino é o tubo polínico ou micivpn5talo, responsável pela formação dos gametas masculinos. Em Cycadinae e Ginkgoinae os gametas são antemzóides. Nas Coniferae os gametas masculinos são as células espermáticas contidas no tubo polínico.
O gametófito masculino é o saco embrionário ou macroprótalo, contido no interior do óvulo, que forma arquegônios rudimentares e oosferas como gametas femininos.

Estruturas dos órgãos reprodutores e reprodução
Os estróbilos ou inflorescências são unissexuados; as plantas podem ser monóicas (pinheiro europeu) ou dióicas (pinheiro-do-paraná). As flores se reúnem em inflorescências masculinos (estróbilo ou cone macho) e em inflorescências femininas (estróbilo ou cone fêmea), que recebem o nome de pinhas.

Estróbilo macho: consta de um eixo em tomo do qual se inserem os microesporofilos formadores dos microesporângios (sacos polínicos), dentro dos quais encontramos os grãos de pólen (micrósporos). O grão de pólen é pluricelular e tem duas membranas, uma interna (intina) e outra externa (exina). A exina forma expansões cheias de ar (sacos aéreos). No interior do grão de pólen encontramos a célula geratriz, a vegetativa e as células acessórias.

A polinização é realizada exclusivamente pelo vento, fenômeno conhecido por anemofilia.

Estróbilo fêmea: consta de um eixo em tomo do qual se inserem os megaesporofilos (folhas cai-pelares), que se encarregam de produzir óvulos, em número variável.

Estrutura do óvulo: o óvulo é revestido por único integumento. Abaixo da micrópila situa-se a câmara polínica destinada a receber os grãos de pólen. O integumento reveste o megasporângio. Uma célula do megasporângio sofre meiose, dando quatro células haplóides, das quais três degeneram e a que persiste (megásporo) divide-se por mitose e acaba por formar o megaprótalo (gametófito fêmea). Este forma arquegônios muito rudimentares e dentro deles aparecem oosferas.

Polinização: feita pelo vento (anemofilia), o grão de pólen é transportado até a câmara polínica, onde germina.

Formação do tubo polínico: as células acessórias envolvem as células do grão de pólen, formando a parede do tubo polínico. A célula geratriz divide-se, dando origem a dois núcleos espermáticos (gametas masculinos).

Fecundação: a presença de várias oosferas no óvulo permite a fecundação por vários núcleos espermáticos de vários tubos polínicos, formando vários zigotos, mas apenas um embrião se desenvolve. (Nas ginuiospermas é freqüente a poliembrionia, mas dos vários embriões formados apenas um se desenvolve.) Após a fecundação, o tecido do megaprótalo (n) forma o endosperma primário, tecido cuja função é acumular reserva (o embrião das gimnospermas possui muitos cotilédones). O óvulo fecundado evolui e forma a semente, que não está protegida pelo fruto.

Classificação das gimnospermas
Quanto à classificação, as gimnospermas possuem quatro grupos com representantes atuais:

Cicadinae: Os vegetais deste grupo são dotados de um tronco não-ramificado, com folhas geralmente penadas no ápice; são dióicas. Exemplo: Cicas.

Ginkgoinae: Neste grupo, há um único representante atual: Ginkgo biloba, encontrado na China e no Japão.

Coniferae: E o grupo mais importante atualmente. Exemplos: Araucaria, Pinus, Cedrus, Sequola, Cupressus etc.

Gnetinae: Este grupo é representado por: Ephedra e Gneturn.

Importância das gimnospermas

* As gimnospermas são muito utilizadas como plantas ornamentais em jardins residenciais e públicos. Algumas plantas do gênero CyCas (palmeirinhas-de-jardim) fornecem amido para a confecção do sagu).

* Fornecem madeira para a construção e fabricação de móveis.

* A madeira é utilizada na fabricação de papel.

* A resina dos pinheiros é utilizada na fabricação de desinfetantes e na perfumaria.

* O pinheiro Abies balsamea fornece o bálsamo-do-canadá, utilizado na preparação de lâminas nos laboratórios de análises.

* Os pinheiros chamados cedros-do-líbano possuem madeira muito resistente que era utilizada na construção naval. O famoso templo de Salomão foi construído com madeiras desse pinheiro.

* Alguns pinheiros como a araucária do sul do Brasil produzem sementes comestíveis, conhecida por pinhões.

* Alguns pinheiros do gênero Pinus produzem a terebintina, utilizada como solvente na fabricação de tintas e vernizes, além de outras aplicações.

* O âmbar é uma resina fóssil de coníferas.