太白山因地理位置处在我国南北气候分界线上，受地形、气候、土壤等多种因素的共同影响，有利于植物的生存繁衍，植物种类繁多，尤其是形成了许多珍稀植物、重点保护植物以及一些古老的孑遗植物等。这些植物既有珍贵性、濒危性，也有一定的科研价值，还有一些植物具有极高的观赏性。被列为国家重点保护的野生珍稀植物47种1亚种3变种，其中国家一级保护植物有独叶草、红豆杉。国家二级保护植物有太白红杉、水青树、大果青扦等40余种。这些珍稀植物可谓是大自然赐予太白山的“稀世瑰宝”。
国家一级保护植物：
独 叶 草
独叶草Kingdonia uniflora Balf. f. et W. W. Smith
多年生草本。根状茎纤细。茎基部具鳞片，常由其中长出一片叶。叶片轮廓圆形，5全裂，叶脉为典型的二叉开放式；叶柄长4—10厘米。花单生于花茎顶端。瘦果扁、平滑，倒披针形；种子1颗。花期4月下旬至5月中旬，果期6—8月。
我国特有植物，仅分布于四川，甘肃和云南及陕西，我省分布于佛坪，长青、周至老县城和太白山自然保护区，以太白山分布最为集中，是该种的主要分布区之一，据调查模式标本产地云南德钦的独叶草因生境遭到破坏已经绝迹。
常生于海拔2800—3100米的牛皮桦、冷杉林下或杜鹃灌丛中，有时也见于红桦林下或森林采伐后的竹林内；分布最低为长青保护区，见于海拔2360米的竹林下，最高为四川贡嘎山和马尔康海拔达4000米左右，太白山保护区分布于阳台—南天门、老君殿、斗母宫至放羊寺及西太白的娘娘池。
独叶草对研究被子植物的进化和该科的系统发育有科学意义，独叶草不仅花叶孤单，而且结构独特而原始。它的叶脉是典型开放的二分叉脉序，这在毛茛科2000多种植物中是独一无二的，是一种原始的脉序。
红 豆 杉
红豆杉Taxus chinensis (Pilg.) Rehd.
又称为崖柏子（留坝、南郑）、羊柏子（山阳）、水杉树（镇安）。
乔木，高达30米，胸径可达1米；树皮灰褐色，裂成条片。当年生枝绿色，2—3年生枝黄褐色或红褐色。冬芽黄褐色，有光泽，脱落。叶条形，长1—3.2厘米，宽2—4毫米，排成两列，微弯曲，下面有两条淡黄绿色的气孔带。无树脂道。雌雄异株，球花单生叶腋；雄球花球形，有梗，雄蕊6—14枚，盾状，花药4—9，辐射排列；雌球花近无梗，球托圆盘状。种子坚果状，卵圆形，长5—7毫米，径3.5—5毫米。
红豆杉在陕西省主要分布于秦岭南坡和大巴山地区，而在秦岭北坡仅见于眉县太白山的汤峪、红河及周至双庙子等处。该种在秦岭南坡和大巴山地区一般数株成丛分布，在个别地区，如留坝庙台子等地可成为植物群落的建群种；在秦岭北坡则一般呈单株分布，但是2013年太白山自然保护区巡护人员在秦岭北坡黑河上游保护区内发现3处成片红豆杉野生群落，该片红豆杉野生群落共有红豆杉39棵，平均树高7.15m，平均胸径13.2cm，沿河流两边向上呈带状分布，海拔在1969m～2329m之间，最大的植株高达16m，树干胸径46cm。
红豆杉主要分布于海拔1000～2000米的范围内，一般生于河谷两侧山坡或河漫滩。在全国分布于甘肃、四川、云南、贵州、湖北、湖南、广西及安徽等省区。
红豆杉是抗癌成分紫杉醇的原料植物，因此其威胁主要来自于商业采伐，尤其是近年来陕西省的一些地方建立了紫杉醇加工厂，对红豆杉的资源破坏相当严重，致使该种在陕西省处于濒危状态。