水生植物要适应陆地的生存环境，生理器官要发生一系列的变化。一是水分和营养物的吸收。从海洋登上陆地就要有专门从陆地吸取水分和营养物的器官，原来从水里直接吸收水分和营养的器官要发生很大变化。最早登陆并变为陆生植物的是裸蕨，这类藻类原来就是假根和简单的维管束状组织，在潮湿地带能慢慢地适应陆地生活并逐渐长了根须。
水生植物登陆的第二个难题是自我保护。原来在水中不怕阳光照射和蒸发，到了陆地后就要在植物表面有一层保护质，并能控制水分蒸发。裸蕨能从表层细胞中分泌出多糖和类脂，这些物质遇氧硬化就成了保护层。表层细胞又出现了气孔，能控制水分蒸发。由于表层组织的硬化，裸蕨的茎慢慢由水里的团状开始直立。
藻类在海里生活时，整个生殖器官都由生殖细胞组成。每个生殖细胞都能变成一个孢子。登上陆地后，由于蒸发失水，生殖器官最外层的生殖细胞失水枯萎，慢慢地就失去繁殖能力，退化成为生殖器官的保护细胞。孢子的外胞壁也就有了多层保护细胞的孢粉质，使水生植物开始在陆地繁殖。
水生植物登陆后，有的植物由于不具备陆生的条件，又不具备进化的条件而消失，有些植物被迫登陆后，一方面自身具有陆生的可能性，在陆地的过程中又不断向陆生的方向进化而终于成为陆生植物。裸蕨是最早的陆生植物。苔藓也是登陆植物的一个分支。但从进化历程来看，大多数陆生植物还是由裸蕨类进化而来的。
