Однако Феофраст в систематическом отношении правильно объединил некоторые более мелкие группы. Так, среди деревьев он выделяет «шишконосные», т. е. хвойные. Среди трав, описав группы огородных овощей (преимущественно крестоцветные и зонтичные) и декоративных растений (употреблявшихся на венки и гирлянды), он почти точно выделяет наше семейство злаков, к которым причисляет пшеницу, полбу и ячмень, а также семейство бобовых, к которым относит горох, бобы, нут и прочие растения, имеющие плод в виде боба. Третья группа трав им выделена неудачно, так как он объединяет в ней просо и сорго, отрывая их от злаков, сезам, а также вообще растения, засеваемые летом.
В отношении морфологии и анатомии он совершенно правильно расчленяет растения на корень, побег и листья, выделяет мякоть («мясо») и волокнистые элементы, понимает роль жилок в листьях растений, но не всегда различает плоды от семян. Странным является то, что ни античная древность вообще, ни Феофраст в частности не имели представления о связи цветков с плодами растений, хотя, например, капрификация инжира и тогда широко применялась.
Если ему и не могли быть доступны тонкие процессы опыления и его последствий, понятые гораздо позднее Камерариусом и Кельрейнером в Петербурге (XVIII в.), то все же удивительно, что он не заметил связи между цветением и образованием плода. Основной причиной этой ошибки было то, что как его современники, так и он сам считали, что некоторые деревья и травы не цветут, но в то же время приносят плоды, а с другой стороны, тогда принимали за плоды некоторые образования на деревьях, например галлы, образующиеся на листьях вследствие укола насекомыми. А так как такие «плоды», естественно, никакой связи с цветками не имели, то отсюда ясна и причина такой ошибки. В отношении некоторых растений Феофраст колебался, цветут ли они или не цветут, и вообще он просмотрел цветение у растений, имеющих невзрачные мелкие цветки. Однако тут же мы встречаем исключения, так как он, например, замечательно тонко описывает строение сережек лещины, разбирая простым глазом их мелкие детали.
В связи с отсутствием у древних представления о поле у растений, которое создалось не ранее конца XVI в., и Феофраст не имел такового. Однако он, как и его современники, различал «мужские» и «женские» экземпляры у деревьев, без всякой связи с действительностью, хотя в некоторых случаях (двудомные растения, как тополь) эти определения, конечно, совпадали. Замечательно, что это представление, как и некоторые другие, долго сохранялось в быту. Например, на Украине еще недавно на баштанах «знатоки» различали «кавун» и «кавуниху» по размерам рубца от отпадения венчика на верхушке арбуза!
В отношении строения растений Феофраст различает кору, древесину и сердцевину. Эти составные части растений образованы, по Феофрасту, четырьмя элементами: соком, волокнами, жилами и мякотью («мясом»), причем для характеристики их он привлекает качественные категории противоположностей — влажное и сухое, теплое и холодное.
Впрочем, в другом своем сочинении («Причины растений») он подвергает критике отнесение одних деревьев к горячим, а других — к холодным, как устанавливаемое всегда спорным рассуждением, а не чувственным восприятием.
Описания листьев у некоторых растений даны Феофрастом поразительно верно и позволяют нам легко узнать, о каком растении он говорит. Однако его представление о листьях некоторых растений очень своеобразно. Например, листья пихты он считал перисто-сложными, принимая молодой облиственный побег за лист. Наоборот, перистые листья финиковой пальмы он принимал за ветви, несущие простые ланцетные листья. И это представление надолго пережило Феофраста, отразившись в наименовании пальмового листа «ваией».
Современная ботаника многим обязана Феофрасту, — особенно в области ботанической номенклатуры, в которой множество родовых и видовых названий растений ведет свое начало от «отца ботаники». Текст «Исследования о растениях» пестрит знакомыми всем ботаникам именами (для простоты они даются в латинизированной форме); Agrostis, Adiantum, Aegilops, Andrachne, Myrica, Dictamnus. Современная ботаника не всегда придает эти названия именно тем растениям, которые так называл Феофраст. Например: Daphne Феофраста обозначает Laurus nobilis, Sisymbrium — Mentha aquatica, Ptelea — Ulmus glabra, Achras — Pyrus amygdaliformis, Aira — Lolium temulentum. Однако есть немало названий, которыми обозначаются одни и те же растения и у Феофраста, и в современной ботанике, — такие, как Orchis, Mespilus, Scammonia, Scolymus, Sonchus, Tribulus. Несовпадение же названий произошло потому, что ранние европейские ботаники обильно черпали из богатой феофрастовской лексической сокровищницы задолго до того, когда были выяснены действительные объекты, описанные им.