Nato come giardino dei semplci, e cioè di piante medicinali, nel 1545 per volere di Cosimo I de Medici è insieme a quelli di Pisa e di Padova uno degli orti botanici più antichi al mondo. Dalla sua fondazione non ha mai smesso di studiare e accumulare nuove specie e di perpetuare quelle già acquisite. L'originaria struttura quadrata divisia in otto spicchi realizzata dal Tribolo è ancora leggibile malgrado le trasformazioni successive e l'aggiunta delle monumentali serre ottocentesche.

"Il giardino è strutturato in 21 riquadri e 29 aiuole ed è dotato di uno straordinario complesso di grandi serre realizzate alla fine dell'800 (con un fronte di 160 metri) lungo via Micheli, divise in zona calda per piante tropicali e zona fredda. Nell'attuale sistemazione il giardino, con l'aggiunta di una sezione rettangolare a sud-est dovuta principalmente alle modifiche attuate da Leonardo Frati alla fine del '700, ha perso la centralità del progetto del Tribolo a pianta quadrata, sorta di fusione dell'hortus conclusus medievale e del giardino segreto rinascimentale, accentuata dall'isola centrale ottagona. Al centro del quadrato originario permane l'ampia fontana in pietra a vasca circolare con zampillo centrale e statua di putto. Da qui partono otto viali che dividono il giardino in altrettanti spazi, nell'angolo nord-est è un laghetto. Il lungo edificio principale su via Micheli ospita gli uffici, la biblioteca, il laboratorio. Davanti l'ingresso di via La Pira è posto in una nicchia un busto di Esculapio, opera di Antonio Gino Lorenzi da Settignano della seconda metà del XVI secolo. Tra le collezioni botaniche dell'orto vanno citate: - Le Cicadee, ospitate in un settore della serra fredda, da considerarsi forse la maggiore raccolta italiana, creata ai primi anni del '900 grazie a una donazione e poi incrementata da spedizioni e ulteriori donazioni. - La raccolta di oltre 300 Felci o Pteridofite, raccolte a partire dal XVIII secolo e più recentemente con missioni in Messico, India e Nepal, Uganda e Sumatra. - Le Palme rappresentate in più di 250 esemplari raccolti dalla fine dell'800 a oggi. - Il "Giardino dei semplici" contiene circa 200 piante medicinali di cui 94 appartenenti alla flora medicinale popolare toscana. Una aiuola è dedicata alle piante velenose. - Gli Agrumi sono presenti in circa 60 varietà tra cui chinotto, mandarino, pommelo, pompelmo, bergamotto, limoni, cedri e aranci comprese le antiche varietà di melarosa, limone cedrato, lumia. - In vari settori dell'orto sono collocate le Rose (più di 130 specie) a cui recentemente è stato dedicato un nuovo percorso espositivo. - Tra le Piante Alimentari sono presenti erbe selvatiche toscane (circa 190), piante legnose da frutto (pero, melo, nespolo), ortaggi (cavolo, bietola, asparago, cicoria) e frutti minori (pero corvino, eleagno, olivello spinoso, aronia, asimina, ecc.). - Tra le graminacee spicca la raccolta di Festuche (circa 300) tra le più importanti d'Europa. L'orto conserva inoltre alcuni alberi monumentali censiti. àˆ inoltre dotato di un ampio percorso per non vedenti con cartelli in braille che comprende una sezione "aromatica" con esemplari da toccare e odorare. àˆ stato inoltre recentemente allestito un percorso di piante allergeniche."