אף על פי שהסביבות העמוקות והחשוכות של מערות נראות כאילו לעולם אינן יכולות לתמוך בחיי הצמח, סוגים מסוימים של צמחייה משגשגים בסביבה זו. מערות נוטות להיות לחות וטמפרטורה קבועה, אקולוגיה שאידיאלית לצמחים כמו פטריות, טחבים ואצות. צמחים יכולים אפילו לצמוח באורות החשמליים שבני אדם מביאים לחקר המערות.
אזורי מערות
מערות מחולקות לשלושה אזורים: כניסה, דמדומים וחושך. באזור הכניסה עדיין יש הרבה אור לתמוך בסוגים רבים של צמחים כגון עצים ועשבים. באזור הדמדומים, אור מסוגל לחדור, אך זה לא מספיק כדי לתמוך ברוב סוגי חיי הצומח. עם זאת, כמה צמחים מסוגלים לשרוד באזור זה, למשל טחבים ושרכים. לאזור הכהה אין אור טבעי והוא יכול לתמוך רק בצמחים הקשים ביותר כמו פטריות ואצות.
צמחים באזור הדמדומים
ככל שכמות האור יורדת, גודלם ומורכבותם של חיי הצומח פוחת גם. אז בעוד שישנם צמחים פורחים באזור הכניסה, אזור הדמדומים מסומן בדרך כלל על ידי טחבים ושרכים. צמחים החיים באזור זה של המערה פיתחו התאמות המאפשרות להם לחיות בתנאי תאורה כה נמוכים. הסתגלות אחת כזו היא שהכלורופלסטים שלהם, המולקולות הלוכדות אור השמש בצמח, כולם מתאספים בקצה התא הקרוב ביותר למקור האור.
צמחים באזור החשוך
למרות שכמעט אין אור באזור החשוך, הצמחים עדיין יכולים לצמוח. בפרט, פטריות מיומנות לחיות במקומות חשוכים אלה. פטריות משגשגות טוב במיוחד משום שמערות מלאות בגואנו עטלף עשיר בחומרים מזינים, אדמה מושלמת לפטריות. אצות יכולות לחיות גם בחלקים החשוכים ביותר של מערות. במקום להשתמש בפוטוסינתזה, אצות אלו יכולות להשתמש במסלול מטבולי שונה כדי לייצר את האנרגיה שלהן.
למנפלורה
צמחים יכולים לגדול גם במערות המצוידות באורות חשמליים. צמחים אלה, המכונים lampenflora, נוטים להיות פחות תוססים בצבע ועיוותים מעט. בדרך כלל, למנפלורה הם טחבים, שרכים ואצות. במערות המוארות כל הזמן על ידי מנורות, צמחים פולשניים אלה עלולים לגרום לבעיות במבנה הטבעי של המערה או בכל אמנות קיר פרהיסטורית. בגלל אופיים המזיק, מנורת השליטה נשלטת בדרך כלל בשיטות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות.