Très riche, la flore sous-marine se compose d’algues colorées dont les formes et l’aspect peuvent fortement varier ainsi que de plantes à fleurs, à l’image de la posidonie qui forme de vastes prairies sous-marines appelées herbiers.
Dans les grandes familles végétales qui peuplent le littoral, l'on retrouve en grand nombre la flore vasculaire, mais également des algues, lichens, champignons et des bryophytes (dont mousses).
Les espèces végétales méditerranéennes constituent un trésor de biodiversité. Le service Connaissance pour la gestion de la biodiversité du Parc national de Port-Cros contribue à les recenser par le biais d'inventaires réguliers qui peuvent donner lieu à des publications scientifiques, mais également à de la documentation adaptée au grand public.
En lien avec le Conservatoire botanique national méditerranéen de Porquerolles (CBNMed), la base d'information SILENE (Système d'Information et de Localisation des Espèces Natives et Envahissantes) est alimentée. Cet outil de diffusion des données naturalistes a pour objectif de permettre l’accès à l’information naturaliste pour tous.
Les espèces exotiques envahissantes, telles que le mimosa d'hiver ou la jacinthe d'eau, représentent un danger pour les écosystèmes locaux, et constituent un sujet de préoccupation majeur pour de nombreuses institutions et associations environnementales. Elles font l'objet d'un programme dédié, le projet ALIEM, qui vise à les faire connaître et à en limiter la diffusion.