Hệ thực vật khu rừng đặc đụng Chí Sán được ghi nhận có 664 loài gồm 6 ngành thực vật bậc cao có mạch. Cơ cấu thành phần loài thực vật theo ngành được thể hiện ở bảng 3.2 sau đây:
Bảng 3.2: Sự phân bổ các taxon thực vật khu RĐD Chí Sán
TT Ngành thực vật Số họ Số chi Số loài
1 Khuyết lá thông - Psilotophyta 1 1 1
2 Thông đất - Lycopodiophyta 2 3 6 3 Cỏ tháp bút - Equisetophyta 1 1 1 4 Dương xỉ - Polypodiophyta 12 19 26 5 Thông - Pinophyta 7 11 14 6 Ngọc lan - Magnoliophyta 95 367 616 6.1 Lớp Ngọc lan - Magnoliopsida 80 292 487 6.2 Lớp Hành - Liliopsida 15 75 129 Tổng số 118 402 664
Tính đa dạng khu hệ thực vật RĐD Chí Sán còn được thể hiện qua tỷ trọng số loài giữa hai lớp trong ngành Ngọc lan - Magnoliophyta là 3.87/1. Như vậy cứ có 3.87 loài trong lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) thì có 1 loài trong lớp Hành (Liliopsida). Tỷ lệ trên thể hiện tính vượt trội về bậc phân loại của lớp Ngọc lan so với lớp Hành. Tỷ lệ này khá tương đồng với hệ thực vật Bắc Việt Nam là 3.8/1, Cúc Phương 4/1 và cao hơn trung bình hệ thực vật Việt Nam. Kết quả này nằm trong nhận định của De Candolle khi nghiên cứu về tính đa dạng thực vật ở rừng nhiệt đới.
Một điều rất đáng ghi nhận cho khu hệ thực vật RĐD Chí Sán với sự xuất hiện 12 loài cây Lá kim, chiếm 36.36% tổng số loài được biết đến ở Việt Nam và chỉ tính riêng số loài có vùng phân bố tự nhiên ghi nhận được 10 loài. Đây là đặc điểm riêng mà ít hệ thực vật khác có được.
Đặc biệt trong đợt khảo sát đã phát hiện được hai loài ghi nhận mới cho hệ thực vật Việt Nam là Xích lá hẹp Alyxia schlechteri Le’vl (Họ Trúc
đào - Apocynaceae) và Mây đồi Calamus albidus Guo Lixiu & Henderson
(Họ Cau - Areaceae).