Обе группы растений имеют разный возраст появления на Земле. Голосеменные появились раньше – в середине палеозоя. Покрытосеменные появились намного позже – в конце мезозоя.
Различна численность обоих групп. Цветковых больше, около 350 тысяч видов. Голосеменных меньше – около 800 видов, которые сохранились на сегодняшний день на планете.
Семязачаток покрытосеменных защищен завязью цветка, семяпочка голосеменных, кроме гнетовидных, не имеет никакого специального покрытия, дающего дополнительную гарантию сохранения и распространения вида.
Первичный эндосперм у голосеменных появляется до оплодотворения, у покрытосеменных – после двойного оплодотворения Навашина.
Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение. У голосеменных его нет.
Покрытосеменные образуют плод, которым «укрыты» семена. У голосеменных плод отсутствует.
Покрытосеменные являются более высоко организованными организмами, чем голосеменные.

Главное отличие - наличие цветка у Покрытосеменных. Также у Покрытосеменных более совершенна проводящая система - сосуды, а у Голосеменных - трахеиды (скорость продвижения у сосудов в 4 раза больше, чем у трахеид). Ещё у Покрытосеменных имеется двойное оплодотворение (у Голосеменных - простое).