植物资源研究是一个相当广泛的领域，其研究途径亦然。自20世纪50年代以来，植物资源的研究已经发展成为我国植物学研究中十分突出而重要的方面，是植物学研究直接为国民经济服务的重要途径。就目前情况而言，我国植物资源的研究尚未形成统一、完善的学科理论和研究方法，处于不断积累、发展和探索之中，国外的情况也大致如此。目前，我国学者对植物资源的研究在总体战略上仍然是采用多学科综合性研究的模式，在研究项目的选择和设计上，根据研究的对象、范围和目标，分别采用系统研究法（sytcniatic approach）、民族植物学方法（ethnobotany approach）和综合评价法（integrated assessment approach）三种主要方法。
（一）系统研究法
按照生物系统发育相关性水平来分群归类，其目标是探寻各种生物之间的进化关系，建立反映生物系统发育的分类系统。系统研究法自20世纪50年代末开始，已发展成为我国植物资源研究的重要方法。其理论依据是植物体内的有用物质的分布与系统发育的相关性，它是建立在植物地理学研究的基础之上，运用植物化学研究的科学积累的技术手段，采用植物分类学和植物化学相结合的一种研究方法，从植物中寻找具有工业、医药、食用等效价的植物新资源，直接为工、农、医等生产服务的一种研究方法。例如，蛇根草（Pauvolfia serpentina）是印度民间草药，当地居民用于解蛇毒、解热、镇痛或强壮药，近代发现其根有降低血压的作用，且有很高的治疗指数，进一步的工作分离出单一生物碱利血平（reserpine），它是其降血压的主要有效成分，临床应用证明其对高血压病有较好的疗效。我国不产蛇根草，但同属植物有9种，经我国学者研究，已从国产中国萝鞭木（Rauvolfia verticillata）和云南萝鞭木（R。yunnanensis）的根皮中分离出利血平，从国产植物中寻找到了这种降血压的药物原料，并用于制药工业生产降压药物降压灵。瓜尔豆（Cyamopis tetrayonoloba）是印度、巴基斯坦等地的一种传统田园种植蔬菜和饲料，国外于20世纪50年代从该植物种子中分离出一种半乳甘露聚糖胶（瓜尔胶，Guar gum），广泛应用于石油开采工业、食品、印染工业等。20世纪70年代初，我国学者根据这一线索从同科国产植物田菁属（Sesbania spp。）种子中也分离出了类似的田菁胶，从而找到了瓜尔胶的代用国产植物原料，并应用于石油开采工业。印楝中所含的印楝素是一种有效的昆虫拒食剂，我国不产印楝（Azadirachta indica），为获得这种高效的植物杀虫剂，科研人员研究了同属植物苦楝（Melia azedaeach）、川楝（M。toosendan）、红果米子兰（Aglaia odorata）、大叶桃花心木（Swieteniamacrophylla），发现了这些植物的提取物具有杀虫活性，并从川楝中分离出具有与印楝素类似功效的川楝素，现已利用其开发出新型无公害农药“蔬果净”，用以灭杀水果蔬菜害虫。鱼藤酮是存在于蝶形花科植物鱼藤（Derris trifoliata）中的一种天然植物杀虫剂，它专一性地毒杀害虫而对人畜无害，是一种极有前景的植物农药。现经研究发现，蝶形花科有多个属的植物含有鱼藤酮及其他具有杀虫功效的类似物，极大地丰富了植物农药资源利用库。在非洲爆发的一场蝗灾中，唇型科筋骨草属一种植物ajuga remota是唯一幸存的植物，从而引起了昆虫学家从这类植物中寻找昆虫拒食活性的物质，这类植物中除有拒食性物质存在外，还有昆虫生长调节物质——蜕皮激素类似物，后来从同属植物紫背金盘（A。nopponensis）中发现它含有拒食作用和抑制生长的苦味二萜类物质和蜕皮激素类似物。
采用系统研究法在植物资源研究中的优点是，某种植物的某种功效被认识后，研究其近缘种属植物的化学成分，还可以找到新的植物资源，扩大植物资源的利用范围；通过广泛而系统地对一些类群的植物进行化学成分的研究，积累大量的植物化学成分的科学资料，为植物化学的发展作出了贡献；同时带动和促进了植物分类学、植物化学分类学和植物工艺学的发展。这种方法目的性强，研究周期短，可大大节约人力、物力和财力。但该方法需要建立在比较完整的植物区系和分布研究的基础之上；植物化学研究所需要的提取、分离、结构鉴定等实验设施和技术手段必须十分精良，因而，研究的资金和技术投入较大。同时，此法在寻找新的植物原料方面大多限于已知化学成分方面，对未知新成分的发现偶然性、机遇性较大，因而对植物资源的开发仍有一定的局限性。
（二）民族植物学方法
世界上各个民族在其漫长的历史发展过程中，总结和发展了各自利用植物的丰富经验，并通过文字、图形、实物、语言和风俗习惯代代相传，其中一部分经过历代专家学者的研究、鉴别、整理、记录，已为人们知晓并得到广泛应用，但有相当部分的经验尚未整理和研究，也无正式文字记载，而是反映在日常生活和传统习惯中，成为各民族一种独特的文化形式。随着现代科学技术的飞速发展，世界经济和社会生活也日益现代化，人们愈来愈重视传统文化和传统知识的价值，对天然产物的需求越来越广泛，科学家们已经注意到，民间利用植物的传统知识是寻找新型药物、食品和工业原料的巨大宝库。因此，研究民间有关植物的全面知识体系，有助于区域性的经济开发。民族植物学是研究人与植物之间相互作用的学科，其研究内容是人类利用植物的传统知识和经验，包括对植物的经济利用、药物利用、生态利用和文化利用的历史、现状和特征，即研究一定地区的人群与植物的全面关系，包括所有在经济、文化上有重要作用的植物。它是建立在深厚而广泛的民间经验和知识的基础上的，以不同民族的文化与环境植物长期相互作用为背景，有较强的地方特色和区域特质，能充分反映一个地区、一个民族的传统需要，同时又能为整个社会提供新的植物资源和利用植物的方法。
我国民族植物学家裴盛基认为，民族植物学在植物资源开发研究中可划分为描述阶段、解释阶段、应用阶段，前两个阶段是现代民族植物学研究的主要方法，虽然这两个阶段的研究都是基础或应用基础研究，但其提供的科学资料均具有较高的应用价值，特别是对于民族经济和文化的发展、区域性资源开发利用的评价，尤其重要。民族植物学研究工作应该而且有可能发展到直接应用阶段，服务于社会经济和生态建设。
民族植物学方法在新药开发上已取得了巨大成就。20世纪60年代，美国国家癌症病研究中心曾经进行过世界规模的抗癌药物筛选，对世界各地的8000种植物、50000余个样品进行抗癌活性的药理筛选，结果发现非洲热带产的两种美登木，齿叶美登木（Mayte-nus serrata）和卵叶美登木（M。ovatus）果实的酒精浸出液具有显著的抗癌活性物质美坦生（maytensine），被认为是所筛选的植物样品中最有希望的抗癌活性物质，这两种美登木在肯尼亚和埃塞俄比亚都是民间使用的传统草药。降血压药物利血平，是医学界公认的高效而无毒副作用的天然药物，它的发现是依据印度民族植物学家对民间传统使用的草药蛇根草的调查，经过药物化学的研究而获得的。我国有56个民族，其中55个少数民族使用的草药在3500种以上，仅云南民族民间药就达2300余种。近年来已经从这些草药中开发具有现代药物水平的新药在20种以上。在抗癌、避孕、治疗精神病药物方面，民族民间草药具有很大的潜力。从民族民间传统使用的单方、验方中也有可能发掘出一批具有地方或民族特色的药物，进入地方药物标准扩大应用范围（据统计，新中国成立以来，已有60种民族民间药列入国家和地方药品标准使用）。在药用植物资源的发掘方面，通过民族植物学的研究，还可以扩大资源的来源，减少进口或增加出口。如通过对藏药进口热带药材的研究和我国热区民族药物的比较研究，可以为传统进口的藏药找到国产资源，从而减少进口。我国民族药工作者依据云南苗族使用的传统草药灯盏细辛（Erigeron breviscapus）治疗偏瘫的经验，已从该植物中分离出飞蓬甙、野黄芩甙等成分。药理试验证明，它能扩张血管，减低外周血管阻力，改善脑循环而利于神经功能的恢复。
我国各民族传统食用的植物，由于自然环境、植物分布和民俗的差异而千差万别。通过对各地区各民族传统食用植物、调味品、水果、饮料的调查、营养成分分析和烹调加工技术的研究，可以从中推出一批具有地方民族风味的食品，为旅游业服务和食品工业提供新产品。例如，魔芋原本为我国南方山区的民间传统食品，于日本奈良时代传入日本，近几十年已成为日本的低热量、低脂肪热门食品；猕猴桃（Actinidia chinensis）为华中地区的野生水果，1906年传入新西兰，现已成为该国的主要出口商品和世界水果市场上最昂贵的鲜果之一。近年来，我国各地已从民间食用的野果中开发出了不少果品饮料，如沙棘（Hippophae rhamnoides）、刺梨（Rosa roxburgii）、山楂（Crataegus binnatifida）、葛根（Pu-craria thomsoni）、桑椹（Morus alba）、羊奶果（Elaegnus conferta）、余甘子（Phyllanthus emblica）等，已加工制成多种现代食品，行销于国内外市场。
植物地理学研究表明，绝大多数的植物种类分布于热带、亚热带少数民族山区。这些地区的经济比较落后，交通也不发达，故化肥、化学农药使用较少，农业生产中的害虫防治在很大程度上依赖于当地的杀虫植物资源，如云南省红河地区傣族、哈尼族使用飞机草（Eupatofium odoratum）进行农田除虫；使用半边莲科植物红麻菠萝（Lobelia seguinii）投入厕所杀蛆。因此，深入少数民族地区，研究当地群众利用杀虫植物进行植保的传统知识和经验，是目前杀虫植物资源研究的一条新途径。
今日民族植物学的研究范围，已不再限定于“土著民族对植物的利用”，它包括对传统社会（原始社会）、现代社会的少数民族和多数民族利用植物的传统经验和知识的研究。就传统知识应用的广泛性和丰富性而言，少数民族和传统社会仍是现代人与植物之间直接相互作用的活生生的实验室，许多宝贵的经验和知识仍然有待科学的整理和发现。人与植物之间直接相互作用的现象是一个动态变化的过程，有其时间、空间的顺序和内容。人对植物的利用受到社会变化、行为变化和价值观念变化的影响。许多过去认为无用的杂草，今日变成了名贵的观赏花卉和工业原料；一些历史上重要的食物，今日已蜕变为杂草而无用。民族植物学旨在研究、调查和整理各民族各个历史时期利用植物的种类、方法和对社会经济、文化和环境所产生的影响。民族植物学研究工作，必须围绕植物资源的开发利用和保护，为区域经济、文化的发展和生态建设服务。描述编目和分析解释所提供的科学资料都具有较高的应用价值，对区域性资源开发利用的评价、民族经济和文化的发展尤为重要，如新药的发掘、新型食品的开发、传统栽培植物品种的开发、植物资源的保护和管理以及传统农业生态技术方法的应用等。近年来，国内外在新药发掘、新型食品开发、传统栽培物品种资源开发以及传统农业生态技术方法应用等方面，都已经取得了一些进展。
（三）综合评价法
植物资源评价是人们以利用资源为自身带来效益为目的，对植物资源的使用价值和价值进行估算和预测。它的中心内容是在查清资源数量、质量、分布与组合特征的基础上，进行资源开发利用现状的分析和评价；进行资源开发利用技术经济条件的分析与评价；各种资源对人类生存和国民经济发展的承载能力、保证程度的分析与评价。通过综合性、多层次的分析研究，对某地区单项或全部植物资源作出科学的评价和规划意见，为该地区植物资源的合理开发和利用提供科学依据和实施方案。这是目前国际上正在开展的一个新的多学科、综合性的研究领域，作为自然资源组成成分之一的植物资源，包括野生和栽培的植物，不可能与农业、林业、土地利用、动物资源、生态环境工程、经济、技术、社会福利、文化观念等割裂开来，因此，在进行区域国土整治、生物资源开发利用的高层次研究时，必须采用综合评价的方法才能作为一个完整的科学资料服务于社会经济的发展。但植物资源的综合评价是一个非常复杂的问题。植物资源的综合评价法是自然资源管理和土地利用的一个重要组成部分，它建立在资源的系统分析基础之上，运用生态系统工程的方法和景观生态学的原理，对特定自然地理区的土地（land）、流域（watershed）和景观（landscape）的系统结构、功能、相互关系的动态（dynamic）过程进行综合性、多层次（holistic）的分析研究，在此基础上对其研究单元的植物资源现状和发展趋势作出科学的评价和规划意见，为该地区植物资源的合理开发利用提供科学依据和实施方案。它是目前国际上正在开展的一个新的多学科、综合性的研究领域。
植物资源评价应遵循四个原则，即全面分析、综合评价；地域性与全局性相结合；自然科学与技术、经济学相结合；定性与定量相结合。评价的基本内容包括植物资源有关的定量指标，这些指标依研究对象不同而异；植物资源的质量特征；植物资源的时空分布和组合特征；自然环境条件的评价；植物资源开发利用的效益评价。资源评价的基本步骤为：确定评价的地域范围；确定评价的资源植物种类；确定资源植物的评价衡量指标；个别评价；综合评价；环境和生态评价。综合评价是评价植物资源的一种较为全面的方法。综合评价法是指运用多个指标进行评价的方法，也称为多变量综合评价方法。其基本思想是将多个指标转化为一个能够反映综合情况的指标来进行评价。评价过程不是逐个指标顺次完成的，而是通过一些特殊方法将多个指标的评价同时完成的；在综合评价过程中，一般要根据指标的重要性进行加权处理；评价结果不再是具有具体含义的统计指标，而是以指数或分值表示参评单位“综合状况”的排序。综合评价法的步骤为：确定综合评价指标体系，这是综合评价的基础和依据；收集数据，并对不同计量单位的指标数据进行同度量处理；确定指标体系中各指标的权数，以保证评价的科学性；对经过处理后的指标再进行汇总计算出综合评价指数或综合评价分值；根据评价指数进行排序和比较，并由此得出结论。
目前对资源植物的应用还有许多工作要做，许多定量指标往往不易获得，大量工作都局限于定性的一般评价，对经济决策有一定的盲目性。可以预料，在今后几年，植物资源学中的综合评价方法会更加完善，对生产建设将会有更大的指导意义。