在支序分類學上，動物和植物可以追溯到 各自不同的祖先 ，二者的共同祖先生活在超過 7 億年前，已經分道揚鑣很久了。
分子生物學可以比對動物和植物的基因組，找出大量不同的基因，並根據相似基因的變化率大致確定各物種出現的次序。
在解剖結構上，動物和植物的身體明顯不一樣。即使只比較一個細胞，也能看出植物細胞裏通常有 質體 、植物的細胞外基質通常比動物發達（稱為 細胞壁 ）、植物細胞的 液泡 通常比動物細胞發達等差異。
1966 年，Lynn Margulis 提出 內共生理論 ，認為真核生物的共同祖先透過與某種細菌（可能是Alpha變形菌）的內共生獲得了粒線體，植物的共同祖先在那之後透過與某種藍菌內共生獲得質體（包括葉綠體），將 Plantae 定義為維管植物（Plantae Margulis, 1967）。
Margulis 在 1971 年將她定義的植物界的範圍改為有胚植物 (Plantae Margulis, 1971，即 Plantae sensu stricto) 。
在內共生理論下，細胞核基因組和胞器基因組的演化歷史不一致，可以透過二者的差別來判斷內共生的發生時點，進而追溯當前生物的祖先。英國牛津大學的湯瑪斯·卡弗利爾-史密斯帶領的研究團隊進行的分子系統學研究顯示，原始色素體生物（Archaeplastida，包括灰藻、紅藻、綠藻、輪藻、有胚植物）是最早與藍菌內共生並獲得質體的生物類群，其他藻類的質體是透過與原始色素體生物內共生間接獲得的（二次內共生），他們將植物界定義為原始色素體生物，即 Plantae Caval.-Sm. 1981（Plantae sensu lato）。
系統發育和分類學研究普遍采用 Plantae Caval.-Sm. 1981，將原始色素體生物視為植物。
2015 年以來，湯瑪斯·卡弗利爾-史密斯、Patrick J. Keeling、Alastair G. B. Simpson、Fabien Burki 各內建領的研究團隊發現皮膽蟲可能是紅藻的姊妹群，隱藻要麽是灰藻和綠色植物構成的單系群的旁系群，要麽是紅藻的旁系群，要麽是原始色素體生物和皮膽蟲的外類群。
這些研究顯示，皮膽蟲和隱藻很可能是原始色素體生物的共同祖先的後代，它們在演化過程中遺失了一度擁有的質體，而後隱藻透過內共生再次獲得紅藻的質體，皮膽蟲則恢復為異營生活。皮膽蟲作為植物就跟你日常所見的綠色植物完全不同了。
