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植物净化（plant purification）是植物通过代谢作用（异化作用和同化作用）使进入环境中的污染物质无害化，包括陆生植物对大气污染的净化作用以及水生植物对水体污染物的净化作用等。树木之所以能净化水体，是因为它可以起到过滤、吸附等物理化学过程；同时因为有微生物、植物的存在，它还起到了生物处理的作用。树木净化污水主要靠根系，根系具有泌氧功能，根系周围形成的微环境可以促进硝化细菌进行硝化作用，而外围的厌氧环境又为反硝化细菌提供了很好的环境，这对于污水中氮的祛除也是很有帮助的。当然，树木净化水体也有一定限度，树木绿化面积与净化水体量有一个适当的比例，假如废水量高过了树木净化废水的能力，就会对树木造成污染。由于世界上树木的覆盖面积是相当有限的，而毫无限度地用废水浇灌树木，对环境危害极大。只有合理地利用废水，实现废水的有效利用，并做到化害为利，才能有效地实现水资源的循环利用。一些污水的深度处理方法，就是这些树木净化过程的人为强化实现。
城市土壤一般都有以下几个特征：①城市土壤受污染程度较高；②城市土壤不像森林土壤那样由覆盖于土壤表面的未分解和半分解的凋落物所组成，一般表现为城市土壤贫瘠；③城市建设，特别是道路使用石灰，导致城市土壤稍微偏碱。
城市树木的根系具有吸收、降解、转化、合成土壤中的有害物质的功能。同时土壤微生物可以分解土壤有机污染物：好氧微生物将土壤中的各种有机物迅速分解，转化成二氧化碳、水、氨盐、硫酸盐和磷酸盐等；厌氧微生物在缺氧情况下，能将各种有机物污染物分解成甲烷、二氧化碳和硫酸氢等，在硫磺细菌的作用下，硫化氢可转化为硫酸盐；氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌作用下转化为亚硝酸盐和硝酸盐。树木根系还能分泌使土壤中大肠杆菌死亡的物质，并促进好气细菌增多几百倍甚至几千倍，故能促进土壤中的有机物迅速无机化，不仅净化了土壤，还提高了土壤的肥力。
城市树木能吸收二氧化碳并释放出氧气，还能调节空气中氧气和二氧化碳的浓度，根据测算，10m 2 的林木一天能吸收大约 1kg二氧化碳，释放出0.73kg的氧气，能满足一个人一天的呼吸生理需要。一个1000万人口的城市，每日能产生400万t二氧化碳，需要14万hm 2 的森林才能保持这一地区的生态循环平衡，否则城市的环境将受到影响，可以说城市中建设的公园就是城市的“肾”，可对维持城市环境质量起到重要作用。
城市树木可吸毒吸尘、净化空气，城市中的工业灰尘污染着大气，这些飘尘颗粒常常带有致癌性的芳香族碳氢化合物和各种病原菌，会严重影响人们的健康。一般工业城市1hm 2 地面上，一年内约可降落3t尘土。但是在树木上空的飘尘浓度约为裸露土地的1/5，在刮4级、5级大风时，有树木的地方，飘尘瞬时浓度仅为裸露土地的1/60。据测定每年1hm 2 云杉林可吸烟尘32t，油松林可吸尘36t，1hm 2 柳杉林一年可吸收有毒气体中的二氧化硫720kg。很多树木对吸毒净化空气都具有良好的作用，例如，七里香、夹竹桃、柏木、梧桐，槐树等都能吸收二氧化硫；葡地柏、珊瑚树、广玉兰等树种还能吸氟（氟化氢）抗氟。
森林还能消毒杀菌。据试验，银杏、柏木、桦树、桉树、冷杉等树叶分泌出的杀菌素能杀死肺炎球菌及白喉、肺结核、伤寒、痢疾等病原菌，1hm 2 园柏林一昼夜能分泌30kg杀菌素。据调查，在闹市区中心和车站等地每立方米空气中就含有40000多个病菌，而在林区却不到100个。所以，长期生活在森林环境中的人能健康长寿。另外，工业废水通过50m的混交林，细菌数量可减少90%以上，1L水从树林中流过，可使水中病菌数量降到原来的1/20。城市森林能有效净化放射性物质，可以阻隔部分核武器散落物、放射物和辐射传播，起吸收过滤作用。
工业的迅猛发展和城市化进程加剧了土壤的重金属污染，使土壤微生物活性和肥力下降以至于农业减产，同时还产生了一系列的环境问题，直接影响人体健康。目前，植物修复是修复重金属污染土壤的重要途径之一，与传统的物理及化学修复方法相比，其具有成本低、操作简便、不易造成二次污染且不破坏土壤环境质量等优点，正在受到各国的逐渐重视。目前，修复重金属污染土壤所采用的超富集植物常表现出生物量低、生长缓慢、易受杂草竞争性威胁等特点，是植物修复的限制性因素。国内外开展的利用树木修复重金属污染土壤的研究，主要是利用一些对重金属有富集能力的树种对污染土壤进行植物修复。树木修复不仅具有植物修复的一般优点，还可实现污染土壤的资源化，生产木材或生物质能源，并可持续利用城市污水灌溉，具有绿化等功能。万欣等研究的气降雨量之间的回归模型，用于定量评价该地区亚高山森林的生态水文效应。范世香（2007）在南京市的不同地点及不同月份测定了野外盆栽的爬山虎、多花蔷薇、云南黄馨叶片中锌、铜、铅元素的含量，结果表明：3种植物叶片对锌、铜、铅元素均具有一定的富集能力，并因地点和采样时间的不同而呈现明显差异。此外，3种植物叶片对锌元素富集量的年内月变化基本一致，即从4—6月减少，6—8月增加，8月后开始减少；对铜元素富集量的月变化总体上看均呈减少趋势。通过综合比较得出，爬山虎叶片对锌、铜、铅元素具有较强的富集能力。李金花（2012）对北京市房山区107杨绿化林地进行了土壤重金属吸收富集研究，林地周围有水泥厂、石材厂、污水和垃圾等不同污染源，结果表明：林地土壤受到了铅、铜、镉、锌不同程度的污染，锌、铜、铅元素含量差异显著，镉元素平均含量（0.0776mg/kg）低于北京市背景值，但锌、铜、铅元素平均含量分别为 37.61mg/kg、26.25mg/kg和 90.3mg/kg，均超过了背景值，3块林地107杨叶片的铅、镉、铜和锌元素含量不同，与土壤重金属含量的变化无明显规律性，107杨叶片对土壤重金属元素铅、镉、铜和锌均能吸收富集，但对不同重金属的吸收富集能力不同，呈现出镉>锌>铜>铅的规律，尤其对镉元素具有很强的富集能力，富集系数最高值大于16，表现出了低背景高富集的特点，而对铅、铜元素的富集能力相对较小，富集系数均小于1;不同林地的107杨叶片对同种重金属元素的吸收存在较大的差异。马跃良（2001）对广州市区植物叶片中的重金属元素含量进行了分析，研究了植物大气环境污染指数，探讨了植物叶片重金属元素含量与城市大气环境污染之间的关系，结果表明：植物叶片中铜、铅、镉、铬元素污染都较严重，在重污染区这些元素的含量明显高于清洁对照区；用植物污染指数可以综合评价大气环境质量状况；利用植物叶片内的重金属含量变化，为大气污染生物监测和环境质量评价提供了科学依据。