Голосеменные представлены либо деревьями либо кустарниками. У большинства голосеменных в ксилеме отсутствуют сосуды, а в флоэме – клетки-спутницы. Однако, ткани голосеменных устроены более сложно, чем ткани папоротникообразных. Листья голосеменных разнообразны как по внешнему виду, так и по строению; у хвойных — игольчатые (хвоинки), у других — похожи на листья папоротников или пальм. Все голосеменные являются разноспоровыми растениями. 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. Плоды у голосеменных не образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение. В жизненном цикле господствует спорофит, мужской и женский гаметофиты потеряли самостоятельность и живут на спорофите.