Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: в состав ксилемы входят более совершенные провозящие элементы — настоящие сосуды, в то время как у голосеменных они представлены трахеидами. Помимо этого, в отличие от всех остальных высших растений, они имеют ситовидные трубки флоэмы с клетками-спутницами. Их появление повысило эффективность перемещения продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню (нисходящий ток), а по сосудам, которые значительно шире трахеид, осуществляется более быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям (восходящий ток).
Первые семенные растения — голосеменные — опылялись пассивно. Их пыльца разносилась ветром и лишь случайно оказывалась около семязачатков. Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен параллельным развитием различных групп животных. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар — все это средства для привлечения животных-опылителей. Адаптация цветка, как правило, была направлена на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. В частности, растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром.
Признаком успеха покрытосеменных и увеличения их разнообразия является биохимическая коэволюция. В некоторых группах покрытосеменных выработалась способность образовывать вторичные метаболиты (алкалоиды, хиноны, эфирные масла, флавоноиды, кристаллы оксалата кальция и др.) — ядовитые для животных вещества, защищающие растения от большинства фитофагов (вредителей).
В результате возникновения разнообразных жизненных форм (деревья, кустарники, травы и др.) покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные сообщества или фитоценозы. Это способствовало более полному и интенсивному использованию ресурсов среды и освоению новых местообитаний.