Общее число видов травянистых растений, входящих в состав луговых фитоценозов, в СССР равно примерно 4000 (для подсчета использованы «Флора СССР» и некоторые региональные флоры), относящихся к 582 родам и 76 семействам.
Наибольшее значение по числу видов имеют сложноцветные (свыше 900 видов), злаки (примерно 350 видов), бобовые (примерно 250 видов), осоковые, лютиковые, норичниковые (по 200 и более видов), зонтичные и розоцветные (свыше 150 видов), гвоздичные, губоцветные, горечавковые (свыше 100 видов). Свыше 50 видами представлены орхидные, гречишные, крестоцветные, первоцветные, колокольчиковые; 20—50 видами — ситниковые, касатиковые, гераниевые, льновые, молочайные, фиалковые, бурачниковые, мареновые. Еще меньше видов — маревых, маковых, толстянковых, камнеломковых, мальвовых, зверобойных, дербенниковых, заразиховых, подорожниковых, ворсянковых. Остальные 40 семейств представлены 1—10 видами, из них 17 семейств — лишь одним видом. В образовании травостоев и, следовательно, в формировании урожая на многих типах лугов наибольшее значение имеют злаки, а также осоковые; представители других семейств в совокупности в большинстве случаев дают меньший урожай, чем злаки и осоковые.
Травяная флора лугов в различных регионах формировалась из разных источников, в первую очередь за счет флоры лесов, болот и др., на месте которых луга образовались, а также за счет флоры соседних биогеоценозов и в результате инвазий из других регионов. На лугах шло и идет возникновение новых таксонов (от экотипов до таксонов более высокого ранга), в том числе в результате различных форм воздействия человека. Многие виды травянистых растений успешно произрастают не только на лугах, но и в лесах, на болотах, а также в других биогеоценозах. Поэтому отнесение отдельных видов растений к луговым достаточно условно. Несколько изменив формулировку А. П. Шенникова (1941), к луговым растениям можно относить виды травянистых мезофитов, которые, ассоциируясь, образуют травяные ценозы, в которых они достаточно конкурентоспособны, чтобы устойчиво поддерживать свое положение. Некоторые виды можно рассматривать и как луговые, и как лесные (болотные и др.), поскольку и на лугах, и в лесах (болотах и др.) они успешно произрастают и сохраняют устойчивость своего положения. Примером может быть луговик дернистый.
Помимо луговых в состав флоры лугов входят типичные лесные, болотные, степные» околоводные и другие виды. Значение их в формировании травостоев обычно невелико. Многие из них — реликты биогеоценозов, на месте которых возникли соответствующие типы лугов. Это нередко наблюдается на лугах, сформировавшихся на месте лесов, в травостоях которых сохраняются некоторое время типичные лесные растения, как правило, их численность с возрастом луга снижается, а жизненное состояние ухудшается. Нередко лесные и болотные виды встречаются лишь в частях луговых биогеоценозов, примыкающих к лесу или болоту, откуда они проникают на луга с помощью удлиненных надземных или подземных побегов; примером могут быть вахта, сабельник, ландыш.
При превращении леса в луг для травянистых растений резко меняются условия произрастания, и не только в результате смены фитоклимата, но и из-за формирования дернины. Задернение почвы, а не особый фитоклимат для многих видов лесных трав — основная причина их отсутствия на лугах. Большое значение также имеет использование лугов как сенокосов и пастбищ. Не все лесные травы способны вносить регулярное отчуждение наземных органов. Имеются виды, способные довольно долго существовать вне леса при отсутствии использования их человеком, но быстро исчезающие, как только такие места превращаются в сенокосы и пастбища. Для некоторых лесных трав оптимальны условия редколесий, опушек, молодых расчисток. Типичное лесное растение — мужской папоротник — на опушках леса в субальпах Урала образует сплошные заросли (Игошина, 1952). Жизненное состояние купальницы европейской («лугового» растения) наиболее высоко на опушках леса и на молодых лесных расчистках в поймах небольших рек, где она нередко преобладает в травостоях.
В состав травяной флоры лугов входит также значительное число видов, относимых к рудеральным растениям и полевым сорнякам. Для многих, а возможно для большинства из них, луга (или ценозы, на месте которых луга возникли) являются местом их естественного произрастания. Так, по мнению Г. Н. Высоцкого (1915), для бодяка полевого первичным местообитанием были речные долины и днища балок. Поймы рек, безусловно, были тем местом, где в доагрикультурный период обитали многие виды рудеральных растений и полевых сорняков. Отсюда они распространились на поля, а в настоящее время идет обратный процесс переноса с полей с водами, поступающими в поймы, диаспор полевых сорняков и рудеральных растений.
Для СССР и стран Западной Европы участие видов, занесенных из других стран, в формировании травяной флоры лугов, созданных человеком, невелико, в то время как западноевропейские виды имели огромное значение в формировании фитоценозов и флоры лугов Северной Америки и Новой Зеландии. Примером непреднамеренного заноса видов из других стран на луга нашей страны может быть внедрение на луга Армении средиземноморского вида — дантонии чашечной (Троицкой, 1934), а на луга Талыша субтропического злака — паспалума пальчатого (Прилипко, 1946).
В связи с интенсификацией использования лугов происходит обеднение флоры лугов, исчезновение некоторых видов, в частности орхидных.