La vegetazione che caratterizza la Riserva Naturale dei Monti Rognosi è senza dubbio l’aspetto più peculiare e particolare di questa zona. I rilievi sono composti principalmente da serpentine, gabbro e basalto che, essendo rocce compatte e ricche di metalli, danno origine a terreni pietrosi e poveri di suolo che tendono a riscaldarsi velocemente a causa del colore scuro, offrendo ben poca ospitalità alle piante. Nonostante queste difficili condizioni però alcune specie di piante e di fiori sono riuscite ad adattarsi alla situazione, trovando nell’ambiente che le circonda il loro habitat naturale. Tra le piante più diffuse c’è ad esempio il ginepro, facilmente riconoscibile per i suoi pungenti aghi verdi e le sue bacche blu o rosse molto apprezzate in cucina, presente nei Monti Rognosi con alcuni rari esemplari secolari. Oppure l'erica, con i suoi minuscoli fiori verdastri, che si usa per fare le scope e i tetti delle capanne. Percorrendo i sentieri che si snodano tra le rocce si incontra l'elicriso, una piccola pianta con le foglie grigie e i fiori gialli che ha un inconfondibile odore che ricorda la liquirizia, oppure l'alisso di Bertoloni, con i suoi piccoli fiori gialli, che ama nutrirsi di nichel, un elemento chimico molto presente in queste rocce. Un'altra pianta tipica dei Monti Rognosi è la stipa, conosciuta anche come "lino della fate", caratterizzata da uno stelo lungo e sottile che termina con un piccola spiga con lunghi filamenti color argento. In questi particolari ambienti si ritrovano anche interessanti specie vegetali che amano zone aride e rupestri, per le quali le ofioliti hanno rappresentato una sorta di rifugio; la dafne odorosa, ad esempio, ha nei Monti Rognosi l’unica stazione toscana conosciuta. La specie più presente è il pino, che l'uomo ha piantato nel secolo scorso con una imponente attività di rimboschimento. Ci sono due specie di pino: il pino marittimo, con la corteccia rossastra piena di fessure, che produce uno "strobilo", vale a dire la pigna, di forma conica, e il pino nero con la corteccia grigiastra a placche e lo strobilo ovale. Ai margini degli affioramenti di ofioliti, dove il terreno è più ricco di suolo, e lungo i corsi d'acqua, soprattutto il Sovara e il Cerfone, la vegetazione si arricchisce e diventa più tradizionale con abbondanza di quercia, pioppo, salice e carpino nero.