Viele Baumarten, die im Tertiär (vor 65 Mio. bis 2,6 Mio. Jahren) in den Wäldern Europas zu finden waren, starben durch die darauf folgenden Kaltzeiten bei uns aus. Erst durch den Menschen kehrten sie in jüngster Zeit wieder hierher zurück.

Der Hain beherbergt eine Vielzahl exotischer Bäume, die man heute nur noch in der natürlichen Vegetation Asiens oder Amerikas findet. Fossilfunde belegen jedoch, dass einige dieser Bäume vor Millionen von Jahren auch die Vegetation Europas prägten. Erst durch den Menschen wurden sie wieder nach Europa gebracht. Die Leidenschaft, fremländische und ausgefallene Pflanzen zu sammeln, hatte sich bereits in der Renaissance entwickelt, erreichte ihren Höhepunkt aber im 19. Jahrhundert, als eine Vielzahl amerikanischer und asiatischer Gehölze bei uns eingeführt wurde. Spezialisierte "Pflanzenjäger" erhielten von privaten Sammlern, Baumschulen oder botanischen Gärten den Auftrag, aufwendige Expeditionen auch in die entlegensten Regionen der Erde durchzuführen, um Samen oder Ableger möglichst vieler bis dahin unbekannter Pflanzen zu beschaffen.

Zum zunächst wissenschaftlichen Interesse kam auch bald der Wunsch, diese Gehölze für die Gestaltung von Parks und Gärten zu verwenden. Durch das erweiterte Repertoire an Farben und Formen der nun zur Verfügung stehenden Pflanzenarten ergaben sich für die Gartenkünstler ganz neue Möglichkeiten. Vor allem in den landschaftlichen Parkanlagen, zu denen auch der Bamberger Hain zählt, fanden die Neuankömmlinge großen Zuspruch. So ist zu erklären, warum wir heute eine stattliche Anzahl solcher "Exoten" auch hier finden.

...wie z.B. den Tulpenbaum (Liriodendron tulipifera), den Trompetenbaum (Catalpa bignonioides), den Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides).

Dynamische Flüsse sorgten seit dem Eiszeitalter durch Überschwemmungen für die Entstehung einer speziellen Pflanzengesellschaft - die Auwälder. Gewässerregulierung und Abholzung ließen die Auwälder in Mitteleuropa extrem schrumpfen. Im Bamberger Hain haben sich jedoch Relikte der früheren Hartholzaue erhalten.

Der Hain als Fortsetzung der Bamberger Inselstadt wird von der Regnitz und dem Main-Danau-Kanal umgrenzt. Da seit dem späten Mittelalter die Aufschüttung von Dämmen und der Bau von Wehren erfolgte, konnte das Gebiet seit Ende des 19. Jahrhunderts nahzu hochwasserfrei gehalten werden. Was ein Segen für die Stadt ist, bedeutet für den Auwald einen Nachteil. Die regelmäßigen Überschwemmungen und die damit verbundene Düngung durch den Schlamm fehlen. trotzdem hat sich im Hain eine Auwald-typische Pflanzengesellschaft erhalten, die Hartholzaue. Sie erhält ihren Namen durch die vorkommenden Baumarten, die sich - im Gegensatz zur Weichholzaue - durch ihr hartes Holz auszeichnen; dazu zählen zum Beispiel Stieleiche (Quercus pedunculata), Esche (Fraxinus excelsior), Ulme (Ulmus) oder Bergahorn (Acer pseudoplatanus). Voraussetzung für diesen Standort ist, dass die Gehölze mit einem hohen Grundwasserspiegel zurechtkommen.

Zur Pflanzengesellschaft gehören z.B. der Bärlauch (Allium ursinum), der Hohle Lerchensporn (Corydalis cava), das Scharbockskraut (Ranunculus ficaria L.). Diese blühenden Bodendecker ziehen sich, wenn das Blätterdach der Bäume sich schließt, wieder zurück.

Artenreichtum durch wenig Nährstoffe.

Bunte Blüten, ein Duft nach Gras und viele verschiedene Pflanzenarten - z.B. Wiesensalbei (Salvia pratensis), Kleiner Klappertopf (Rhinanthus minor), Kartäusernelke (Dianthus carthusianorum) - kennzeichnen magere Flachland-Mähwiesen. Im Gegensatz zu intensiv genutzten Wiesen werden sie nur wenig gedüngt und sind folglich nährstoffarm. Durch nur eine Mahd nach der Hauptblütezeit der Gräser Ende Juni sind sie besonders artenreich. Nährstoffarm können sowohl trockene als auch frisch-feuchte Formen sein. Im Hain gibt es beiderlei Ausprägungen. Die Schillerwiese im Norden und der Hutanger im Süden gehören zu den größten Wiesenarten im Hain und gehen auf die bereits im Mittelalter praktizierte Weidenutzung zurück.

Die Flachland-Mähwiesen dienen dem Erhalt der biologischen Vielfalt und machen den Hain nach europäischem Recht schützenswert (Flora-Fauna-Habitatrichtlinie). In solchen naturnahen Wiesen fühlt sich auch eine artenreichen Tierwelt sehr wohl.