Evolusjonære slektskapsanalyser har vist at de grønne plantenes stamtre består av to store grener. Den ene er stort sett vannlevende, den andre omfatter landplanter og noen få ferskvannsalger (bl.a. kransalgene, som tidligere ble regnet til grønnalgene). Stamarten til de grønne plantene og de mest basale gruppene i de ulike grenene har vært og er encellede. Man antok tidligere at landplantene sto i slutten av en evolusjonær «utviklingsrekke» fra encellede alger via cellekolonier til mer og mer komplekse flercellede organismer. Dette har blitt avkreftet, i og med at flercellethet har oppstått mangfoldige ganger i ulike grener av de grønne plantenes stamtre.