As folhas das gimnospermas apresentam estrutura menos variável do que a das angiospermas. Dentre as gimnospermas, as coníferas compreendem o maior número de espécies e os pinheiros foram estudados com maior frequência. Assim utilizou-se folha de Pinus sp. como base para este estudo.
A folha acicular de Pinus sp. possui epiderme com cutícula espessa, células de paredes grossas e estômatos em depressão.
Os estômatos dispõem-se em fileiras verticais e em todas as faces da folha. Abaixo da epiderme ocorre uma hipoderme esclerificada interrompida nos locais onde se situa a câmera subestomática. O mesofilo é constituído por parênquima clorofiliano, relativamente homogêneo, cujas células apresentam paredes com dobras ou invaginações – mesofilo plicado. Na região do mesofilo, observa-se um número variável, de acordo com a espécie, de ductos resiníferos. No limite interno do mesofilo ocorre a endoderme, camada regular de células incolores que podem apresentar estrias de Caspary nos estádios iniciais, ou parede espessada nos estádios mais tardios.
Entre o feixe vascular e a endoderme há um tecido peculiar – tecido de transfusão – constituído por traqueídes e células parenquimáticas. Na parte central da folha, o tecido vascular forma um ou dois feixes, com o xilema (traqueídes) voltado para a face adaxial e o floema (células crivadas) para a abaxial.
Em outras gimnospermas ocorrem muitas das características estruturais observadas nas folhas de Pinus sp., mas nem sempre essas características estão presentes.
Alguns gêneros apresentaram estômatos apenas na face abaxial da folha (Cycas sp.). A hipoderme esclerificada pode estar ausente, ou ocorre apenas na face adaxial (Cycas sp.), ou pode ter espessura de até cinco camadas de células (Araucaria sp). A maioria das gimnospermas não apresenta mesofilo plicado e, em certos gêneros, como Sequoia sp., Cycas sp., Araucaria sp., é diferenciado em parênquima paliçádico e parênquima lacunoso. Em certas coníferas, como espécies de Junioerus sp, Sequoia sp. e Araucaria sp., não ocorre endoderme diferenciada e sim uma bainha de parênquima entre o mesofilo e o cilindro vascular. O tecido de transfusão ocorre associado aos dois lados do tecido vascular (Cycas sp.) ou apenas em um arco, lateralmente ao xilema. Os feixes vasculares, ao invés de um ou dois, podem ocorrer um em cada folíolo (folha composta), como em Cycas sp., ou muitos feixes vasculares (Araucaria sp.).
As folhas que apresentam cutícula não muito espessa, uma ou mais camadas de parênquima paliçádico e estômatos na epiderme inferior ou em ambas, normalmente crescem em clima tropical ou com temperaturas não muito elevadas. Tais regiões descritas como regiões de ótima distribuição das águas ou regiões agricultáveis. As plantas que vivem nestes ambientes são denominadas mesófitas.
Existem plantas que vivem em condições extremas de suprimento de água. Com base nesta relação água-planta, as plantas podem ser classificadas em: a) hidrófitas: aquelas que crescem parcial ou completamente submersas em água, exigindo, portanto grande suprimento de umidade; b) mesófitas: plantas que necessitam de abundante disponibilidade de água no solo, bem como de atmosfera relativamente úmida; c) xerófitas: são plantas que vivem em ambiente seco, com pouca ou grande deficiência hídrica. As características anatômicas típicas das plantas descritas anteriormente são denominadas, respectivamente, de hidromórficas; mesomórficas; e xeromórficas, e são acentuadamente evidentes nas folhas.
Um dos caracteres mais marcantes das plantas xerófitas é a presença de folhas pequenas e compactas, em virtude da baixa proporção existente entre a superfície foliar externa/volume. Este caráter está associado a certas mudanças na lâmina foliar, como maior densidade de estômatos e do sistema vascular; parênquima paliçádico mais desenvolvido que o lacunoso, podendo ocorrer em ambas as faces da folha; e pequeno volume de espaço intercelular. Além destes, constituem caracteres xeromóficos os seguintes: tricomas numerosos, cutícula espessa, epiderme múltipla, cujas células são pequenas e constituem-se as paredes espessas; alta frequência de estômatos na face abaxial, ocorrendo em cavidades (criptas), em ranhuras ou sulcos, limitados por pelos epidérmicos; e presença de reforços mecânicos, representados pelo esclerênquima abundante, principalmente fibras que atuam para reduzir os efeitos danosos produzidos pelo murchamento.
Diversos fatores ambientais podem induzir diferentes graus de xeromorfia ou intensificar características xeromórficas. Entre eles tem-se: alta intensidade de luz, deficiência de água, deficiência de nutrientes, temperatura baixa e excesso de salinidade no solo, como nas plantas halófitas.
As características estruturais mais notáveis das folhas de hidrófitas são redução dos tecidos de sustentação, epiderme com cutícula muito fina, decréscimo na quantidade do tecido vascular (especialmente xilema) e presença de câmara de ar (aerênquima). Folhas imersas, como as de Elodea sp., são desprovidas de estômatos, e as células epidérmicas podem conter cloroplastos. Nas folhas aquáticas flutuantes, os estômatos são encontrados na epiderme superior.
Muitas plantas que vivem em ambientes intermediários podem apresentar algumas estruturas xeromóficas, muito embora estejam crescendo em ambientes com certa disponibilidade de água.
As folhas das monocotiledôneas variam em forma e estrutura e algumas lembram as das eudicotiledôneas, como a folha de bananeira, que é dorsiventral, com várias camadas de paliçádico e um parênquima lacunoso com amplas cavidades de ar. Além da estrutura das gramíneas, que apresentam o parênquima clorofiliano ao redor dos feixes, outras apresentam mesofilo homogêneo.
