2.1.1.1. Đa dạng về thành phần họ, chi và loài thực vật
VQG Cúc Phương có hệ thực vật phong phú. Hệ thực vật Cúc Phương là nơi hội tụ của 3 luồng di cư. Thứ nhất là luồng thực vật nhiệt đới nóng ẩm mang các yếu tố Malaya – Indonesia, có trung tâm phát sinh từ Sarawak, Borneo di cư vào Việt Nam, gồm các loại thuộc họ Dầu: chò chỉ, táu nước. Thứ hai là luồng thực vật tây bắc mang yếu tố ôn đới từ Vân Nam, Quý Châu và vành đai ơn đới chân núi Hymalaya. Đó là các cây rụng lá mùa đông thuộc họ Dẻ, Thích, Nhài, Ngát, Kẹn, và lồi Thất diệp nhất tri hoa. Thứ ba là luồng thực vật tây – tây nam mang các yếu tố Ấn Độ - Mã Lai từ các vùng khô hạn ở Ấn Độ và Myanma tới. Đó là các lồi trong họ Bàng như chò xanh, chò nhai,…; họ Bằng lăng: bằng lăng; họ Gạo: gạo; họ Bồ hòn: bồ hòn và những cây rụng lá vào mùa khô.
Năm 1969 – năm 1971, Bộ môn Thực vật thuộc Phân Viện nghiên cứu Cúc Phương đã tiến hành điều tra và phát hiện ở Cúc Phương có 1.614 lồi thực vật bậc cao của 189 họ thuộc 75 bộ. Năm 1998, VQG Cúc Phương và đại học Illinoise Hoa Kỳ triển khai dự án “Nghiên cứu đa dạng sinh học tại VQG Cúc Phương” đã bổ sung thêm 353 loài mới, nâng tổng số thực vật có hạt ở Cúc Phương lên 1.967 loài. Như vậy, tổng số các loài thực vật bậc cao của Cúc Phương là 2.234 loài, trong đó có 118 lồi q hiếm, 11 loài đặc hữu, 433 loài cây làm thuốc, 229 loài cây ăn được, 240 lồi cây có thể làm thuốc nhuộm và 137 lồi cho tanin.
Anh Nguyễn Mạnh Cường – Trưởng Phòng nghiên cứu khoa học, VQG Cúc Phương cho biết: “Các loài thực vật đặc hữu ở VQG Cúc Phương là chè hoa vàng Cúc Phương, thu hải đường Cúc Phương, sến đất Cúc Phương, cói túi Cúc Phương, cà lồ Cúc Phương,…”
2.1.1.2. Đa dạng về các yếu tố địa lý
Theo kết quả nghiên cứu của Phòng Khoa học – VQG Cúc Phương, hệ thực vật Cúc Phương được chia thành 17 yếu tố địa lý, xác định số bộ và tỷ lệ của chúng trong tổng số loài thực vật kết quả như sau: yếu tố đặc hữu Cúc Phương có 3 lồi (chiếm 0,15% tổng số loài của hệ thực vật), yếu tố đặc hữu Bắc bộ có 215 lồi (11,06%), yếu tố Yếu tố đặc hữu Bắc bộ -Trung bộ 78 lồi (4,01%), yếu tố đặc hữu Việt Nam có 44 lồi (2,26%), yếu tố Đơng Dương có 384 lồi (19,75%), yếu tố Malaysia có 31 lồi (1,59%), yếu tố Nam Himalaya có 266 lồi (13,68%), yếu tố Malesia có 112 lồi (5,7%), yếu tố châu Á nhiệt đới có 213 lồi (2,42%), yếu tố chưa xác định có 268 lồi (23,79%),…
Kết quả trên cho thấy, hệ thực vật Cúc Phương rất đa dạng về yếu tố địa lý, trong đó yếu tố Đơng Dương là ưu thế và tiếp theo là yếu tố đặc hữu Việt Nam. Yếu tố có tỷ trọng lớn nhất là yếu tố Đông Dương (19,75%) tiếp đến là yếu tố Nam Himalaya 13,68%.
2.1.1.3. Đa dạng về giá trị sử dụng
Tại VQG Cúc Phương, nhiều lồi cây có giá trị kinh tế cao ví dụ như 433 lồi cây thuốc, 299 loài cây ăn được, 240 cây làm chất nhuộm, 137 loài cho tanin. Mới đây, người ta đã tập hợp được 394 loài cây thuốc mà người Mường ở Cúc Phương đã sử dụng, chữa trị cho 19 nhóm bệnh, trong đó có 150 lồi thuốc được sử dụng thường xuyên.