Ogród Botaniczny

Arboretum, czyli parkowa część Ogrodu, skupiająca kolekcję drzew i krzewów, zajmuje największą powierzchnię. Częściowo skomponowane jest jako park krajobrazowy, a częściowo jako grupy tematyczne - geograficzne, np. drzewa Azji Wschodniej, Ameryki Północnej, lub ozdobne, np. kolekcja lilaków lub drzew i krzewów o barwnym ulistnieniu. Kolekcja roślin drzewiastych liczy ok. 1000 gatunków i odmian, najcenniejsze grupy to klony (Acer), brzozy (Betula) oraz dęby (Quercus).

Alpinarium to dział gromadzący rośliny górskie w otoczeniu imitującym ich naturalne środowisko. Chociaż bardzo dekoracyjne, rośliny występujące w górach są bardzo wymagające w uprawie.
Często przywiezione z naturalnych stanowisk nie rozmnażają się lub szybko giną. Stąd popularne są alpinaria ozdobne i ogródki skalne (błędnie zwane niekiedy alpinariami), gdzie prezentuje się także rośliny skalne i piaskowe nie będące roślinami górskimi. W Ogrodzie Botanicznym znajduje się kilka grup roślin górskich, spośród których dwa mają charakter edukacyjny, pozostałe przede wszystkim ozdobny:

Alpinarium geograficzne

Jest to dział dydaktyczny. Ma za zadanie gromadzić rośliny górskie z różnych rejonów geograficznych. Uprawiane są tu gatunki z Kaukazu, Alp, Pirenejów, Bałkanów oraz Karpat. Ta ostatnia grupa podzielona jest na Pieniny oraz Karpaty Wschodnie i Zachodnie.
W każdej można odnaleźć rośliny występujące wyłącznie na ograniczonym obszarze. Np.:
Pszonak pieniński Erysimum pieninicum  w Pieninach
Pszonak Wahlenberga Erysimum wahlenbergii  w Tatrach
Melandrium zawadzkii  w Karpatach Wschodnich

Ziołorośla

Prezentują bardzo specyficzny typ roślinności górskiej  występują w miejscach wilgotnych, a tworzą je wysokie rośliny zielne. Od wczesnej wiosny można obserwować w tej części rozwój poszczególnych gatunków, z nastającymi kolejno porami kwitnienia.

Wąwóz prowadzi przez staw aż do małego ogródka skalnego, na którym można oglądać gatunki wczesnowiosenne, w tym cieszyniankę wiosenną (Hacquetia epipactis), której nazwa łacińska nadana została na cześć jednego z XIX-wiecznych dyrektorów krakowskiego Ogrodu Botanicznego  Baltazara Hacqueta.

Alpinarium ozdobne

Jest to jedno z ulubionych miejsc rekreacji w Ogrodzie, można znaleźć tu liczne ozdobne krzewy i drzewa iglaste oraz ciepłolubne byliny. Wczesną wiosną kwitnie tu kilka gatunków pierwiosnków.
Latem uwagę zwraca Gunera (Gunnera manicata), rosnąca nad stawem roślina o wielkich liściach pochodząca z Brazylii.
W środowisku naturalnym występuje nad górskimi potokami, stąd aby zapewnić jej odpowiednie warunki, przez cały sezon jest intensywnie podlewana.

Dział genetyki i zmienności ilustruje niektóre zagadnienia z tej dziedziny biologii, np. dziedziczenie cech (tzw. prawa Mendla), zmienność, krzyżowanie i różne drogi powstawania nowych gatunków lub form w przyrodzie. Dział ten jest niewielki, w dużej mierze ma charakter historyczny (założony przez M. Raciborskiego) i ze względu na to przeznaczony jest głównie dla uczniów szkół średnich.

Dział ekologii kwiatów prezentuje jedno z najbardziej frapujących zjawisk w przyrodzie - proces zapylanie kwiatów, przystosowania do różnych pośredników zapylania, rolę poszczególnych części kwiatów, itp.

Dział morfologiczno-biologiczny, obejmuje różne zjawiska związane z rozsiewaniem nasion (w ten sposób jest niejako kontynuacją działu ekologii kwiatów), ale pokazuje również przeróżne cechy morfologiczne roślin, będące wyrazem ich przystosowania się do określonych warunków środowiska.

Dział ma za zadanie przestawić naturalny system roślin, czyli klasyfikację opartą na naturalnych pokrewieństwach poszczególnych grup roślin. 

W dziale systematyki zgrupowano przedstawicieli dwóch podgromad roślin nasiennych: nagonasiennych (=nagozalążkowych, Gymnospermae) oraz okrytonasiennych (=okrytozalążkowych, Angiospermae).
W obrębie okrytonasiennych wyróżniono dwie klasy: jednolicienne (Monocotyledones) i dwulicienne (Dicotyledones).
W sumie rośnie tu około 500 gatunków roślin zielnych, bylin, drzew i krzewów, przedstawicieli flory Polski i flor innych obszarów geograficznych klimatu umiarkowanego.  

ział roślin leczniczych pomyślany jest jako pomoc dla studentów farmacji i prezentuje rośliny ze względu na ich właściwości chemiczne lub zastosowanie medyczne. Pokazane są tu też inne rośliny użytkowe, takie jak warzywa, rośliny owocowe, przyprawowe, włóknodajne, barwierskie i miododajne. Cieszy się on dużym zainteresowaniem w związku z nawrotem do medycyny naturalnej i wykorzystaniem roślin w lecznictwie. Łącznie w dziale tym rośnie ponad 250 taksonów (gatunków i odmian).

Związki występujące w roślinach:

Śluzy związki zbudowane z cukrów, pęczniejące w wodzie. W medycynie używane jako zmiękczające, łagodzące, osłaniające, głównie przy chorobach dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Np. babka płesznik (Plantago psyllium),

Tłuszcze w lecznictwie stanowią podstawę do wyrobu maści. Oleje roślinne mają duże zastosowanie w kuchni, ale także w przemyśle. Np. len zwyczajny (Linum usitatissimum),

Olejki eteryczne związki o bardzo różnorodnej budowie chemicznej, zwykle posiadają charakterystyczny zapach. Mają działanie bakteriobójcze, przeciwzapalne i wykrztuśne. Znajdują też zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i spożywczym. Np. hyzop lekarski (Hyssopus officinalis),

Gorycze substancje pobudzające wydzielanie śliny i soków trawiennych, mają też działanie przeczyszczające. Np. drapacz lekarski (Cnicus benedictus),

Glikozydy nasercowe  silnie trujące związki wzmagające skurcze serca (w nadmiarze mogą spowodować jego zatrzymanie), działają również moczopędnie. Np. naparstnica wełnista (Digitalis lanata),

Garbniki odznaczają się cierpkim smakiem i są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Stosowane jako środek bakteriostatyczny przy ranach powierzchniowych, używane są również jako odtrutki przy zakażeniach i zatruciach. W przemyśle garbniki służą do garbowania skór. Np. rdest wężownik (Polygonum bistorta),

Saponiny związki, które z wodą tworzą pieniące się roztwory. W medycynie stosowane są jako środki wykrztuśne i moczopędne. Kiedyś używane były do prania. Np. mydlnica lekarska (Saponaria officinalis),

Alkaloidy silnie trujące związki azotowe, działające na układ nerwowy. Mają działanie znieczulające (morfina, kokaina), obniżające ciśnienie, ale także pobudzające ośrodek oddechowy i naczyniowo-ruchowy. Np. pokrzyk wilcza jagoda (Atropa belladonna), 

W Ogrodzie Botanicznym UJ dzielą się na dwie grupy:

- tropikalne rośliny wodne i błotne

Eksponowane są w basenach szklarni Victoria i Jubileuszowa. Kolekcje te obejmują kilkaset gatunków roślin pochodzących z gorących stref klimatycznych.

- rośliny stref umiarkowanych, głównie krajowe

Rośliny wodne naszej strefy klimatycznej prezentowane są w stawach i basenikach. Krakowski Ogród posiada trzy stawy o różnym pochodzeniu. Największy staw, kończący najstarszą część Ogrodu, jest dawnym starorzeczem Wisły i wciąż wykazuje wiele cech naturalnych zbiorników wodnych, np. pasowość występowania różnych gatunków roślin wodnych, w zależności od głębokości wody. W najgłębszym miejscu rośnie grzybień biały (Nymphaea alba) oraz grzybieńczyk (Limnanthemum nymphoides). Można także znaleźć bardzo rzadką rośliną czystych wód  kotewkę orzech wodny (Trapa natans). Brzegi porasta pałka wąskolistna i szerokolistna (Typha angustifolia, T. latifolia), oczeret jeziorny (Schoenoplectus lacustris) oraz jeżogłówka gałęzista (Sparganium ramosum).

Na wyspie na środku stawu rośnie cypryśnik błotny (Taxodium distichum), którego korzenie oddechowe widoczne są wiosną z brzegów stawu.

Pozostałe stawy są pochodzenia sztucznego i podporządkowane są funkcjom ozdobnym. Jeden znajdujący się przy alpinarium ozodbnym prezentuje dwa gatunki grzybieni (Nymphaea), drugi w Arboretum, otoczony jest przez kosaćca żółtego (Iris pseudoacorus) oraz pióropusznika strusiego (Matteucia struthiopteris).

Rośliny wodne i bagienne uprawiane są także w basenikach przed szklarnią Victoria. Z gatunków bagiennych rośnie tam skrzyp bagienny (Equisetum limosum), bobrek trójlistkowy (Menyanthes trifoliata). Interesującą paprocią, coraz rzadszą w naturalnym środowisku jest salwinia pływająca (Salvinia natans). Warto wspomnieć o innej krajowej paproci wodnej, marsylii czterolistnej (Marsilia quadrifolia). Wyglądem przypomina czterolistną koniczynę i jest podobnie trudna do znalezienia  od kilku lat nie występuje w Polsce na naturalnych stanowiskach.

Rośliną, która nie pochodzi z naszej strefy klimatycznej, ale dobrze znosi jej warunki jest hiacynt wodny (Eichornia crassipes). Ta amazońska roślina unosi się na wodzie dzięki zgrubiałym ogonkom liściowym wypełnionym tkanką powietrzną. W Ameryce rozrasta się bardzo szybko pokrywając duże powierzchnie i utrudniając żeglugę.

Możliwość poznania rośliny, o której mówi dany fragment Pisma Świętego, pozwala na lepsze zrozumienie sensu czytanego tekstu. Dało to bodziec do tworzenia ogrodów i kolekcji roślin biblijnych. Jeden z najstarszych ogrodów roślin biblijnych, funkcjonujący do dziś, założono w Ojai (Kalifornia w USA) w 1957 roku. Powstał on w konsekwencji odbytej pielgrzymki do Ziemi Świętej i potrzeby przeniesienia choćby cząstki krajobrazu przyrodniczego w swoje otoczenie. Jest to drugi powód, dla którego ludzie gromadzą rośliny pochodzące z miejsc, o których opowiada Biblia. Odległość Ziemi Świętej w stosunku do różnych części świata nie każdemu pozwala na osobistą podróż, a tym, którzy tam jadą, umożliwia wcześniejsze zapoznanie się z wyglądem roślin. Bez takiej wcześniejszej edukacji podróżujący mogą odnieść wrażenie, że bananowce, pomarańcze i eukaliptusy rosły w Palestynie również w czasach biblijnych. 

W dziale tym prezentowane są niektóre gatunki z listy roślin prawnie chronionych w Polsce oraz gatunki zagrożone, rzadkie i wymierające umieszczone w Polskiej Czerwonej Księdze Roślin. Lista gatunków prawnie chronionych obejmuje obecnie 259 gatunków roślin naczyniowych (w tym 25 gatunków podlega ochronie częściowej, pozostałe ochronie ścisłej), oraz liczne gatunki grzybów, porostów i mszaków. W Polskiej Czerwonej Księdze umieszczono około 300 gatunków paprotników i roślin kwiatowych, co stanowi blisko 15% naszej flory. Obie te listy nie pokrywają się w pełni, gdyż nie wszystkie z gatunków umieszczonych w Czerwonej Księdze są prawnie chronione - w wielu przypadkach przyczyną ich zagrożenia jest niszczenie i zanikanie ich siedlisk, toteż całe siedliska powinny być chronione przez zniszczeniem w randze rezerwatów, parków narodowych itp. Z kolei nie wszystkie obecnie prawnie chronione gatunki są aktualnie zagrożone, m.in. dzięki ich wieloletniej już ochronie, która nie pozwala na ich pozyskiwanie lub zrywanie ze stanowisk naturalnych  dotyczy to zwłaszcza gatunków o atrakcyjnych kwiatach, jak. np. szafran spiski (Crocus scepusiensis), śnieżyczka przebiśnieg, mieczyk dachówkowaty (Gladiolus imbricatus) itp.

Ważną formą ochrony roślin zagrożonych jest ich ochrona ex situ czyli poza miejscem naturalnego występowania, np. w specjalnych kolekcjach utworzonych w odpowiednich dla nich siedliskach, w ogrodach botanicznych, a także w bankach nasion i kultur tkankowych. Ochrona ex situ roślin ginących jest obecnie jednym z najważniejszych zadań ogrodów botanicznych.
Opisy roślin w tym dziale oraz na dziale systematyki roślin umieszczone są na tabliczkach o czerwonym tle, natomiast w innych działach ogrodu rośliny chronione oznaczone są pomarańczowym znaczkiem na tabliczce.