种子植物的花粉和苔藓、蕨类植物的孢子是植物生殖器官，不同的植物有不同形态特点。花粉、孢子的外壁有抗酸、抗生物分解的特性，在地层中能够长期保存。因此通过对地层中的孢粉分析，可以重建该地区古代植被区系、群落和种群等特点以及植被的时序演替和空间变化；特定种类的花粉分析，如水稻等，可以解析农业等人类活动展开以及研究人地关系；土壤花粉组合也能提供古代水域生态系统中植物群落特点和沉积环境等方面的信息。