Голосеменные относятся к разноспоровым растениям. Микроспоры образуются в микроспорангиях, находящихся на микроспорофиллах, а мегаспоры - в мегаспорангиях, расположенных на мегаспрофиллах. Мега- микроспорофиллы прикреплены к оси и представляют собой укороченный спороносный побег - стробил.

Женский гаметофит голосеменных образует несколько архегониев, поэтому может быть оплодотворено несколько яйцеклеток, и в одном семязачатке начинает развиваться несколько зародышей. Такое явление получило название полиэмбриония. Для оплодотворения голосеменным, в отличие от всех более примитивных групп, вода не нужна. Мужской гаметофит - пыльцевое зерно переносится целиком (чаще с помощью ветра) к женскому гаметофиту. Этот процесс называется опылением. Заем мужской гаметофит образует вырост - пыльцевую трубку, по которой спермии переправляются к архегониям.

Отдел голосеменные включает шесть классов, из которых два полностью вымершие:

1. Беннеттитовые папоротники (Bennettitopsida)
2. Семенные папоротники (Pteridospermae)

3. Саговниковые (Cycadopsida)
4. Гнетовые (Gnetopsida)
5. Гинкговые (Gynkgoopsida)
6. Хвойные (Pinopsida)