植物分类经过了一个漫长的历程，16世纪德国神学家和植物学家布龙费尔斯、德国植物学家博克及福克斯等对植物分类都做出了巨大的贡献。他们对植物进行了细致认真的观察和生动逼真的描述，试图编写地方植物志，并在中欧发现了许多植物的新品种。布龙费尔斯描述了260种植物，博克和福克斯描述了500多种植物，但他们的描述缺少统一的分类系统，而且不甚关注属以上的较高分类阶元，布龙费尔斯关于属的顺序是随意的，福克斯主要按字母排列，只有博克按植物营养部分的特征及其相互关系，提出了比较符合自然的系统。
《植物十六卷》是意大利植物学家切萨皮诺的著作，切萨皮诺首先在其著作中应用了一致的植物分类法。他借用了亚里士多德通过逻辑区分的向下分类法，为植物的分类提出一个易于鉴定的系统。切萨皮诺植物分类法实际上是两分法，这种方法适合于构想鉴定的关键特征，但它也有缺陷，就是易于导致人为分类。选择区分特征是应用逻辑区分最重要的一步，果实在分类中具有很大的价值。由于切萨皮诺在实际分类时先把植物分成自然类群，然后再寻找适用的关键特征，所以他划分的32类植物从整体上看是符合自然分类的。任何事物都不可能是完美的，尽管切萨皮诺的分类系统有明显缺点，但是他的分类法还是对以后200年的植物学，包括对瑞典的林奈都有很深远的影响。
在切萨皮诺分类系统的基础上，荷兰植物学家德尔奥贝尔进一步探寻了植物的自然相似性，并把叶的形态作为分类特征。瑞士植物学家博安跟随德尔奥贝尔的科学探索的足迹，按自然相似性对植物进行了从简到繁的排列，同时还考虑了植物的其他特征，有意识地划分了种属之间的区别，还指出了同种异名现象，但他当时并未描述属的特征。博安描述的植物约有6000种，他对每种植物的属名后面接以“种加词”。例如要区别两种相似的牧草时他就分别给予这两种相似的牧草共同的属名和不同的“种加词”，这种在属名后面接以“种加词”的方法成为最早的双名法。博安研究的主要目的只是想提供一份使用方便的植物目录，因而没有提出更高的分类阶元名称。
图内福尔是法国植物学家，他对植物分类也做出了很大的贡献。图内福尔把分类的重点放在“属”上，他把相似的植物放在一起，属名用单个名词来表示。他划分并描述了698个属，这些属后来大多数被林奈采用。图内福尔最先提出属以上的分类阶元，他划分了22个纲和122个组，但他的划分存在很大的不合理的地方，这些分类并不是在自然的基础实现的，大多是人为的分类。
植物分类不断向前发展，动物分类却进展缓慢。16世纪有几位生物学家粗略地描述了鸟和鱼的种类，瑞士博物学家格斯纳按字母顺序编排了文献上所有的动物，并在这个基础上编撰了《动物志》。在此之后，英国博物学家雷按照分类原理给植物与动物进行了分类，他比前人更加详细地阐述了种的概念，这种概念在阐述后150年内仍被人们采用。他对动物的分类既采用了亚里士多德的传统分类原理，也采用新的以解剖学和生理学知识为基础的分类标准。他致力于两栖类、爬行类、昆虫的分类，较前人更重视以身体的构造为分类的依据，而较少以颜色、大小、习性等因素为标准，因此他的分类方法，在当时是有一定科学依据的，得到了不少人的认同。
雌蕊和雄蕊也可以作为系统分类的基础，瑞典植物学家林奈根据雌蕊和雄蕊的数目与排列，把植物分成了24个纲。1735年，他出版了《自然系统》一书，在书中他把自然物分为植物、动物、矿物3大界；把动、植物分成纲、目、属、种4个阶元，他的这种分类首先实现了植物和动物分类范畴的统一，规范了植物和动物的分类。林奈完善和推广了“双名法”，对动植物命名时采用由属名和“种加词”组成的双名名称。他最初用单个词代表属名，再用几个不同的词简述种的特征，以后改用两个词命名每种植物，并将此种方法应用到动物身上。他运用拉丁文来给动植物命名，采用大写的名词表示属名，采用小写的形容词表示种名。林奈认为属在分类过程中具有重要的作用，种和属都是从开始就被创造出来的。林奈把属用作分类基础，将向下分类法局限在属的水平，他强调属是“发现”的，而不是“设置”的。林奈在确定属时，首先描述植物的外形，随后再详述其本质，因此，他划分的许多属是科学的，是符合自然分类，但他为了节省时间、出于应用方便而划分的“纲”和“目”则不是那么准确，大多是人为的。林奈是继切萨皮诺之后的动、植物分类知识的集大成者。他对“双名法”的继承、发展和完善，对分类系统及分类方法的建立，使他成为近代植物和动物分类学的奠基人。
自然界是多姿多彩的，它反映了某种自然的和谐，林奈及其先驱将这种和谐归之为造物主的设计，自然生成。这种认为自然和谐的观点导致了人为分类方法的产生，人为分类方法使分类系统因人而异，造成了动植物分类的混乱。从17世纪末到19世纪，由于向下分类法在实际操作时遇到了很大的困难，逐渐兴起一种与向下分类法截然不同的方法，即向上分类法或综合分类法。向上分类法或综合分类法将各个种归纳为相似的类群，再把相似的类群结合成更高的分类阶元。这种原则上严格的经验方法，标志着一种全面的方法学上的革命。这种方法不仅与向下分类法的多姿多彩的自然界方向相反，而且从依靠单一特征转向利用并同时考虑多种特征，增强了分类的科学性。
法国是一个崇尚自由的国度，在科学上有很大的自由，它是欧洲受“本质论”哲学思想影响最少的国家，因而法国首先发展了向上分类法或综合分类法。法国植物学家马尼奥尔在分类时以果实的特征为根据，综合利用植物其他部分的特征，并强调“整体途径”即通过观察归类的重要性。法国博物学家布丰也强调把相似种归类，把相异种分开，并考虑全部特征的分类方法。法国博物学家阿当松首先对逻辑区分的有效性提出了疑问，建议以经验的归纳法取而代之。法国生物学家拉马克也主张用归类而不是逻辑区分进行分类。法国动物学家居维叶发表了关于各种器官的形态结构与功能之间的相关理论，他的这些理论促进了分类阶元多特征概念的发展。这样，对特征的评价是根据其是否有助于形成“自然”类群而定的，而且特征的分类价值也随分类阶元的不同而改变。新种在不断增加，属的变动也较大，分类的重点从林奈的属转到较高的等级——科，科最终成为最稳定的分类阶元，但是，经验分类学家根据“相似性”进行归类，这种归类并无因果性的关系。直到达尔文运用进化论明确指出同一分类阶元内各成员间的相似性来自它们共同的祖先，进化分类学这才有坚实的基础。