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蕨类植物的生长经过了孢子体阶段、配子体阶段，今天我们所看见的那些生长在林地和花园中的羽蕨都是孢子体。孢子体有地下茎（根状茎），茎上覆盖着纤细的鳞毛。蕨类植物的孢子体可以存活好多年，在一些季节分明的地区，每年秋天蕨类植物的叶子会枯萎，但来年春天，地下的根状茎又会长出新的叶子来，因为枯死的叶子会为生长点提供保护，帮助植物熬过最严寒的冬天。
尽管许多蕨类的叶片都是由分开的圆裂片组成的，但蕨类植物的形状和大小都呈现出明显的差异。有些叶子被称为羊齿卷牙或嫩叶卷头，因为叶子刚从地下长出来时是紧紧盘卷着的，看上去有点像曲柄拐杖，也有些像小提琴的卷涡形琴头。当新叶渐渐从尖端舒展开，就会发育成完全伸展的叶片。
蕨类植物的孢子体可以通过减数分裂产生孢子。孢子通常在叶片下表面产生，这里的繁殖区域会发育出孢子囊。通常来说，孢子囊成串地生长在一起，形成孢子囊群。孢子囊在不同种类的蕨类植物中会呈现不一样的特点，有些是赤裸的，有些还有一层薄膜组织。在孢子囊中，孢子母细胞会进行减数分裂，形成单倍体孢子。孢子成熟以后，孢子囊就会破裂，并将孢子射向空中，在风的作用下，孢子通常能够到达很远的地方。当这些孢子在条件适宜的湿润地带，比如森林地被层的潮湿土壤上着陆后，它们就会通过有丝分裂生长成为成熟的配子体。处于配子体阶段的蕨类植物看上去完全不像它们在孢子体阶段的样子，它们的个体很小很薄，呈一个心形的平面，像叶片一样，被称为原叶体。它们贴着地面平展地生长。
蕨类植物的生命周期是在有性阶段和无性阶段之间交替的，通常需要4～18个月。有些蕨类植物会在小叶的下表面结出像灯泡一样的小果实，成熟后，这些果实会掉落在地上，并长成新的植株。新植株的叶子会拱起并触及土壤，于是，新长出的小植株就能在土壤里生根并继续向前“行走”。