既往地認為：“如果只限於研究而不從事寫作，博物學就不算什麼美好的事情。

六十年代初，在植物學的問題中，除了《蘭花》以外，他著重研究了某些植物的花的二形性和攀緣植物。

早在一八六○年夏天，他就對報春花的二形性進行了十分有趣的考察。有一種花長著一些比雄蕊高的長雌蕊；它們的雄蕊是小粒花粉，花冠有一個較長的頸。另一種花長有一些短的雌蕊和帶著許多大粒花粉的長雄蕊，花冠的頸也較短。達爾文的第一個想法是，這裡有著從兩性花到單性花的過渡，長著短雌蕊的花更接近於雄性，而長著長雌蕊的花則更接近於雌性。但是這種假說看來是錯誤的，是沒有經過試驗證實的。不管怎樣，有趣的是兩種型別的花在性方面是不同的；例如，長有長雌蕊的花雖然用本身的花粉受精，但不是所有的花都能孕育。只有在不同品種的花相互雜交的情況下，才能達到完全孕育。

一八六一年秋天，達爾文寫完了櫻草二形性的著作，並把關於報春花的論文寄給《林綱學會會報》，該雜誌刊載了這篇論文。他甚至決定親自在倫敦林納學會上報告這篇論文，他十分重視這一點，這可以從一八六一年十一月二十一日給虎克的信中清楚地看到：“我決不認為，我給予了林納學會以‘強烈的印象’，但是，林綱學會的確給予了我以強烈的印象；因為我到第二天晚上很晚的時候才起床，我只能夠爬回家去……令人極為苦惱的是，我不能夠做其他人做的事情”

千屈菜這種植物更加有趣，因為它是具有三種不同的雄花和三種不同的雌花的三種形態的花。達爾文把三種形態的花粉同一種其中可能有一切（十八種）組合的三種形態的雌花進行了雜交。達爾文“象瘋子一樣”地高興，他認為，這些事實應該使任何承認物種不變的理論發生動搖，而試驗（他當時對報春花進行的，把兩個性的花粉帶到同一朵花的柱頭的兩個部分的試驗）向他表明，柱頭似乎不同於花粉，就是說，只有另一種花的花粉是在唇瓣的杓管裡發芽的，而同一品種花的花粉是不會長出杓管來的。因此勿庸置疑，兩個品種的花在花方面是不同的。

他打算看到，這些品種的差別的意義在於，不同品種的花的雄性器官和雌性器官是在不同時期成熟的。

對千屈菜三形性的這些觀察，同不久前對報春花二形性的觀察一樣，也刊登在《林納學會會報》上；報春花載於一八六三年，而千屈菜載於一八六四年①。

①後來這三篇合在一起，叫作《同種植物上的花的不同形態》（1877）。

他當時同植物學家虎克、愛沙·葛雷、季澤爾頓、達伊爾、邊沁以及園藝愛好者的通訊是特別頻繁的。他們在給虎克寫信時說，達爾文早就把他看作“自己的讀者”，並且“對他的意見比任何其他人的意見都更感興趣”。虎克當時代替了他父親任基由皇家植物園園長的職位，他一直非常親切友好地對待達爾文，經常供給達爾文植物資料，並十分關心達爾文所有的植物試驗和觀察。愛沙·葛雷寫了許多讚揚達爾文植物學著作的評論。達爾文給他寫通道：“您以最高的恭維話結束了您的評論。如果您尚未衝昏我的頭腦的話，如果尚未把我弄成一個令人作嘔的、目空一切的人的話，您和虎克看來決心要衝昏我的頭腦，並且以自負和虛榮來哄騙我。”

寫完《蘭花》以後，達爾文著手寫另一部植物方面的鉅著《攀緣植物的運動和習性》。這裡有著纏繞植物產生非常合理的運動的饒有興趣的問題。達爾文寫這部著作的原因，是由於他在一八六二年讀了他的朋友愛沙·葛雷於一八五八年發表的一篇論葫蘆植物卷鬚的盤繞的短文。達爾文對這篇文章很感興趣，愛沙·葛雷給他寄來了種子，達爾文把種子種上，培育出了這種攀緣植物，並把它放在自己的書房裡，使他感到驚奇和高興的是，他能夠觀察到這種植物最上面的兩個葉子中間的那段莖在不斷地、緩慢地旋繞。看來，這種旋繞和光線毫無關係，但是，達爾文認為，這是“事先規定好”為了要讓植物的卷鬚纏繞某種支柱、棍子或樹枝。還指出，卷鬚對所接觸的東西非常敏感，並且一經觸及就很快在這種或那種支柱的周圍纏起來，然後就長粗、變硬，固定在這些支柱上。

達爾文認為，攀緣植物的運動，也象蘭花靠昆蟲傳粉的活動一樣，是自然選擇作用的一個很好的例子，因為自然選擇把愈來愈適宜的器官和愈來愈適宜的運動儲存下來，並傳給後代。他給虎克寫通道：“對我來說，這是一種新工作，使我高興的是，我得出了這樣的結論：在進行觀察時，充分相信物種是可以改變的這一原則是