Azərbaycan Respublikasında bitkilər aləmini öyrənən geniş profilli elmi mərkəz kimi tanınan AMEA Botanika İnstitutu rəsmi bir qurum kimi 1936-cı ildə SSRİ Elmlər Akademiyası Zaqafqaziya filialının Azərbaycan botanika bölməsinin bazasında təsis edilmişdir. 1999-cu ilə qədər Mərdəkan Dendrarisi (hazırkı AMEA Dendrologiya İnstitutu), 2000-ci ilə qədər Nəbatat bağı şöbəsi (hazırkı Mərkəzi Nəbatat Bağı), 2016-cı ilə qədər Bioloji proseslərin fundamental problemləri şöbəsi (hazırkı AMEA Molekulyar Biologiya və Biotexnologiya İnstitutu) Botanika İnstitutunun nəzdində fəaliyyət göstərmişdir.

İnstitutun təşəkkül tapmasında və inkişafında onun ilk direktoru, görkəmli botanik, Qafqaz florasının məşhur tədqiqatçısı, SSRİ Dövlət mükafatı laureatı, SSRI Elmlər Akademiyasının həqiqi üzvü A.A.Qrossheymin mühüm rolu olmuşdur. İnstituta akademik A.A.Qrossheymdən (1936-1947) sonra akademik M.H.Abutalıbov (1947-1950; 1962-1978), akademik H.Ə.Əliyev (1950-1952); b.ü.e.d. Ş.Ö.Barxalov (1952-1957), akademik V.X.Tutayuq (1957-1962), akademik U.K.Ələkbərov (1978-1988), akademik V.C.Hacıyev (1988-2008), müxbir üzv S.H.Musayev (2008-2010) rəhbərlik etmişlər. 2011-ci ildən hal-hazıradək İnstitutun direktoru, akademik V.M.Əli-zadədir.

Respublikada floristik və geobotaniki tədqiqatların əsasını qoymuş akademik A.A.Qrossheymin rəhbərliyi ilə 1936-cı ildən başlayaraq, Kür-Araz ovalığındakı qış otlaqlarının, səhra, yarımsəhraların, həmçinin Böyük və Kiçik Qafqazın yay otlaqları, çəmən və xalılarının pasportlaşdırılması üzrə tədqiqatlara başlanılmışdır. Həmin dövrdə Azərbaycanın bütün rayonlarına çoxsaylı botaniki ekspedisiyalar təşkil edilərək, xammal ehtiyatlarının üzə çıxarılması məqsədilə floristik tədqiqatlara, qış və yay otlaqlarının, meşələrin məhsuldarlığının qiymətləndirilməsi və qorunması məqsədilə böyük işlər yerinə yetirilmiş, fundamental əsərlər işıq üzü görmüşdür.

Ali bitkilərin hərtərəfli öyrənilməsi sahəsi üzrə qazanılmış nailiyyətlərdə H.Ə.Əliyev, L.İ.Prilipko, İ.İ.Karyagin, Y.M.İsayev, V.X.Tutayuq, Q.F.Axundov, M.M.Abutalıbov, C.Ə.Əliyev, İ.S.Səfərov, Ə.X.Xəlilov, R.Y.Rzazadə, H.M.Qədirov, V.C.Hacıyev, R.Q.Əsgərova, S.H.Musayev, N.M.İsmayılov və başqa görkəmli alimlərin töhfələri də qeyd olunmalıdır.

Mikologiya sahəsinin tədqiq edilməsində respublikada Lenin mükafatına layiq görülmüş yeganə alim V.İ.Ulyanişşevin böyük rolu olmuşdur. 1985-1997-ci illərdə bu sahə T.M.Axundov, E.S.Hüseynov tərəfindən inkişaf etdirilmiş, 1997-ci ildən hazırkı dövrə qədər D.N.Ağayevanın rəhbərliyi ilə klassik morfoloji metodlarla yanaşı, ən müasir molekuklyar və ultrastruktur yanaşmalarla davam etdirilir. İbtidai bitkilərin müxtəlifliyi, ekologiyası, müxtəlif bölgələrdə yayılması, Xəzər dənizinin yosunları (o cümlədən, onların ultrastrukturu) istiqamətinin inkişafında həmçinin Ş.Ö.Barxalov, N.İ.Qarayevanın da xidmətləri diqqətəlayiqdir.

Azərbaycanda nümunələrin sayına görə Qafqazda ən qədim və mühüm Herbari fondu İnstitut təşəkkül etdiyi 1936-cı ildən fəaliyyətə başlamışdır. Hazırda zəngin herbari 600 000 nüsxədən ibarət kolleksiyasında Azərbaycanla yanaşı digər ölkələrin flora növlərinin, həmçinin ilk dəfə elm üçün Azərbaycan ərazisindən təsvir edilmiş bitki növlərinin 300-ə yaxın tip nümunələri qorunur.

Botanika İnstitutunda Azərbaycanın bitki ehtiyatlarının tədqiq edilməsi sahəsində 30-40-cı illərdən başlayaraq, aktual olan kauçuklu ot bitkiləri (Mikayılov М.), Azərbaycanın sənaye əhəmiyyətli efir-yağlı (Qurviç N.L.), vitaminli (A.A.Qrossheym, Y.M.İsayev, L.İ.Prilipko, D.A.Şutov) bitki növləri tədqiq edilmiş, şirin biyan kökünün, qarqı və qamışın ehtiyatları öyrənilmişdir (V.C.Hacıyev, R.Ə.Əliyev, Ə.İ.Mayılov). Azərbaycan florasının 1000-ə qədər dərman, 1000-dən yuxarı efir-yağlı, 200-ə qədər aşımaddəli və 500-ə qədər vitaminlərlə zəngin bitki növləri tədqiq edilmiş, onlardan bioloji fəal maddələrin alınma texnologiyası işlənmişdir (N.İ.İsmayılov, F.Y.Qasımov). Son illərdə Azərbaycan florasında bir sıra faydalı (qida və dərman əhəmiyyətli) bitkilərdən bioloji fəal maddələrin fərdi şəkildə ayrılması, identifikasiyası, fitokimyası tədqiq edilmiş, yeni dərman preparatlarının yaradılmasında onların istifadə imkanları araşdırılmışdır (E.N.Novruzov, S.V.Sərkərov). Həmçinin əhalinin sağlam qidalanmasında ənənəvi olaraq istifadə edilən bir sıra dərman bitkilərinin etnoxarakterik səciyyəsi verilmişdir (S.C.İbadullayeva). Azərbaycan florasında dərman bitkilərinin ehtiyatı öyrənilmiş və ilk dəfə olaraq 1600 növü əhatə edən elektron məlumat bazası yaradılmışdır (N.P.Mehdiyeva).

İnstitutun tarixində bitki fiziologiyasının ilk əsaslı şəkildə inkişaf etdirilməsində akad. M.M.Abutalıbovun çox böyük rolu olmuşdur. Həmin dövrdə onun təşəbbüsü ilə bir sıra istiqamətlərə təkan verilmiş və müvafiq laboratoriyalar yaradılmışdır: Ə.Ə.Mərdanov (bitkilərin mineral qidalanması), Z.Hüseynov (su rejimi), R.M.Mehdizadə (bitkilərin boy və inkişafı), S.A.Ələkbərov (bitkilərin davamlılığı), Z.S.Əzizbəyova (bitkilərin torpaq şoranlığına davamlılığı). Bitki fiziologiyası, kənd təsərrüfatı və bitkiçiliyə yönəldilmiş məsələlərin həlli zamanın tələbi kimi aparılan işlərdə öz əksini tapmışdır.

Beləliklə, İnstitutda eksperimental botanika sahəsinin inkişafının əsası qoyulmuş və 70-80-cı illərdə tədqiqatlar fotosintetik sistemlərin biofiziki tədqiqinə (b.ü.e.d., prof. R.Ə.Həsənov, b.ü.e.d. İ.M.Qurbanova), membran keçiriciliyi modifikatorlarının iştirakı ilə ionların və üzvi maddələrin lipid membranından daşınması mexanizminin öyrənilməsinə (AMEA-nın m.ü. X.M.Qasımov), bitkilərin köklə qidalanmasının fiziologiyası və ion nəqliyyatının, stresə qarşı davamlılığının hüceyrə və molekulyar mexanizmlərinin müəyyənləşməsinə və çirklənmiş torpaqlarda yerli yabanı bitki növlərinin adaptasiya potensialının öyrənilməsinə (akademik V.M.Əli-zadə) yönəldilmişdir.

1988-ci ildə görkəmli alim, akademik C.Ə.Əliyevin rəhbərliyi altında ”Bioloji məhsuldarlığın fundamental problemləri” adlı şöbənin Botanika İnstitutunun tərkibinə daxil olması ilə yeni bir tarixi mərhələyə qədəm qoyuldu. İnstitutda bitki fiziologiyası, biokimyası, biofizikası, molekulyar biologiya və bioinformatika üzrə əldə edilmiş müasir nailiyyətlər akademik C.Ə.Əliyevin fəaliyyəti ilə sıx bağlıdır. 2001-ci ildə akad. C.Ə.Əliyevin təşəbbüsü ilə Azərbaycan Respublikasının Bitki Genetik Ehtiyatlarının Milli Proqramı hazırlanmışdır. 2006-cı ildən etibarən “Azərbaycan Respublikasında bioloji müxtəlifliyin qorunması və davamlı istifadəsi üzrə Milli Strategiya və Fəaliyyət Planı”na Botanika İnstitutunun elmi istiqamətləri uyğunlaşdırılmışdır. akad. C.Ə.Əliyevin dəyərli elmi töhfəsi bu günə qədər öz aktuallığını itirməyən çoxsaylı monoqrafiya və məqalələrdə öz əksini tapmışdır. Onun bilavasitə elmi rəhbərliyi altında yüksək ixtisaslı kadrlardan ibarət böyük elmi məktəb yaradılmışdır.  Alimin layiqli davamçısı AMEA-nın vitse-prezidenti, akademik İ.M.Hüseynova, AMEA-nın müxbir üzvləri İ.V.Əzizov, N.M.Quliyev, İ.Ə.Şahmuradov, biologiya üzrə elmlər doktorları S.Y.Süleymanov, Y.M.Feyziyev, K.Q.Qasımov və başqa tələbələri tərəfindən Azərbaycanda biologiyanın molekulyar biologiya, gen mühəndisliyi, bioinformatika və s. kimi yeni istiqamətlərinin müasir səviyyədə inkişafı naminə hərtərəfli tədqiqat işləri aparılmış və alınmış nəticələr beynəlxalq elm aləmində yüksək qiymətləndirilmişdir. Bu günə qədər dünyanın aparıcı elmi mərkəzlərində və universitetlərində uğurla çalışan həmin məktəbin yetirmələri bu gun Azərbaycan xalqına şərəf gətirirlər. 2016-cı ildən bu şöbə AMEA-nın Molekulyar Biologiya və Biotexnologiya İnstitutu müstəqil olaraq öz fəaliyyətini uğurla davam etdirir.

Təbiətimiz son dərəcə zəngindir. Azərbaycan müstəqillik qazandıqdan sonra ətraf mühitin və ekologiyanın mühafizəsi sahəsində dövlət siyasəti məhz Ulu Öndər Heydər Əliyevin Prezidentliyi dövründə formalaşmağa başlamışdır. Hal-hazırda cənab Prezident İlham Əliyev tərəfindən ölkəmizdə bitkilərin biomüxtəlifliyinin qorunması və səmərəli istifadə olunması məsələlərinə xüsusi diqqət yetirilir. 2013-cü ildə Botanika İnstitutu tərəfindən akademik C.Ə.Əliyevin baş redaktorluğu ilə Azərbaycanın Qırmızı Kitabının ikinci nəşri hazırlanmışdır. Hazırda bu sahədə tədqiqatlar uğurla davam etdirilir.

2017-ci ildə Azərbaycan Respublikası Prezidentinin təsdiq etdiyi “Azərbaycan 2020: gələcəyə baxış” İnkişaf Konsepsiyası və “Azərbaycan Respublikasında bioloji müxtəlifliyin qorunmasına və davamlı istifadəsinə dair 2017–2020-ci illər üçün Milli Strategiya”sına əsasən müasir idarəetmə modelinin tətbiqi və səmərəli elmi fəaliyyətin həyata keçirilməsi, o cümlədən dünya elmində gedən tendensiyaları, tələb və çağırışları nəzərə alaraq, akademik V.M.Əli-zadənin təşəbbüsü ilə İnstitutun strukturu təkmilləşdirilmiş, yeni şöbə, laboratoriya və sektorlar yaradılmış, yeni istiqamətlərin inkişafına təkan verilmişdir. İnstitut innovativ layihələr uzrə 1998-ci ildən etibarən Qafqazın bitki örtüyünün müasir beynəlxalq standartlara uyğun tədqiqi istiqamətinə, 2006-2009-ci illərdə Missuri Botanika Bağının Qafqaz endem bitki növlərinin biomüxtəlifliyinin qorunmasına yönədilmiş, 2009-cu ildən Almaniyanın Berlin Botanika Bağı və Botanika Muzeyinin “Qafqazda Bitki müxtəlifliyi üzrə təşəbbüs” və 2012-ci ildən İngiltərənin Kyu Kral Botanika Bağının Minilliyin Toxum Bankı ilə “Azərbaycanın yabanı bitkilərinin toplanması” və Global Bitki təşəbbüsü (GPİ, ABŞ) (2013-2015) elmi proqramlara cəlb edilmişdir. Bunların nəticəsi olaraq, Qafqazda ən önəmli sayılan Herbari fondunun infrastrukturunu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirmək, botanika elminin yeni istiqamətlərini (bitkilərin molekulyar sistematikası və filogeniyası, ekosistem fitososiologiyası və s.) inkişaf etdirmək, gənc kadrlar yetişdirmək, innovativ Botanika muzeyini və nadir və endem bitkilərin Toxum bankını yaratmaq, herbari kolleksiyasının unikal nümunələrini rəqəmsallaşdırmaq və Avropa bazasına ötürmək, dərman, nadir və endem bitki növlərinin məlumat bazasını yaratmaq mümkün olmuşdur. Beləliklə, İnstitutda elmin informasiya təminat sistemi gücləndirilmiş, bir sıra yerli və beynəlxalq virtual məlumat bazaları fəaliyyət göstərir.

Botanika İnstitutunda klassik və eksperimental botaniki tədqiatların nəticələri 1936-cı ildən nəşr olunan “AMEA Botanika İnstitutunun elmi əsərləri” çoxcildliyində toplanmışdır. Müasir çağırışlara uyğun olaraq, 2018-ci ildən etibarən həmin jurnal ingilis dilində “Plant & Fungal Research” (Bitki və göbələk tədqiqatları) adı altında beynəlxalq statusda nəşr olunur (ISSN 2617-8001). Həmçinin İnstitutda Azərbaycan Botaniklər Cəmiyyəti İctimai Birliyinin “Azerbaijan Journal of Botany” jurnalı (Azərbaycan Botanika jurnalı) və İnstitutun elmi fəaliyyəti və həyatından bəhs edən “Botanika dünyası” elmi-populyar məlumat bülleteni də nəşr olunur.

İnstitutun Təhsil şöbəsinin nəzdində elmlər və fəlsəfə doktoru hazırlığı üzrə doktorantura və magistraturada alimlərin rəhbərliyi altında elm və təcrübə ilə uzlaşdırılmış təhsil və təlim prosesləri əsasında yeni nəsil yüksək ixtisaslı gənc kadrların hazırlanması istiqamətində pedaqoji fəaliyyət uğurla həyata keçirilir.

Hal-hazırda Botanika İnstitutunda 185 nəfər əməkdaş, o cümlədən 1 akademik, 1 müxbir üzv, 1 əməkdar elm xadimi olmaqla 11 elmlər doktoru və 37 fəlsəfə doktoru olmaqla, 87 elmi işçi çalışır.