19世纪，针对建筑物大面积植被化，德国就对植物选择和管理维护进行深入研究。将屋顶绿化分为"精"、"粗"两种绿化形式并分析出在不同的绿化形式中可应用的植物种类，尤其是在粗绿化中根据4-6 cm、6-10 cm、10-15 cm和15cm以上的不同栽培基质层厚度及不同光照条件的植物选择品种。此后西班牙、捷克、匈牙利等国家也相继对屋顶花园绿化植物种类及抗逆性进行研究，选出若干个能适应屋顶特殊环境条件的植物品种。这些品种能承受较恶劣生长环境，不需要精细养护，而且其根部不会对屋顶建筑结构构成威胁。在亚洲，日本较早开始对屋顶绿化植物的研究，目前已经有近40种多肉植物应用于屋顶绿化中，基本形成以抗旱、抗寒、耐浅薄等指标为主，结合观赏性状的草地式屋顶花园植物选择标准体系，确立部分植物在屋顶花园中的重要地位。 

我国自20世纪60年代起开始研究屋顶绿化植物品种，主要选择以生产瓜果蔬菜的植物进行屋顶绿化，在几个人口密度较大的城市，如重庆、成都，上海、广州发展较早。 

后来随着城市经济发展加快，为美化城市立体景观，绿化多以常绿植物为主，点缀配植草花、藤蔓植物。也搭配一些彩色植物和时令植物，以体现屋顶花园的季相绚丽景色。