Hệ thực vật Thái Nguyên - Bắc Kạn khá phong phú và đa dạng. Kết quả đã ghi nhận được 838 loài thuộc 5 ngành 142 họ 479 chi trong đó:
-    Ngành thông đất có 2 họ 3 chi 8 loài
-    Ngành cỏ tháp bút có 1 họ 1 chi 2 loài
-    Ngành dương xỉ có 14 họ 29 chi 53 loài
-    Ngành hạt trần có 5 họ 8 chi 10 loài
-    Ngành hạt kín có 120 họ 439 chi 765 loài gồm:
+     Lớp hai lá mầm 97 họ 357 chi 627 loài
+     Lớp một lá mầm 23 họ 82 chi 138 loài
Theo khung phân loại của UNESCO (1973) thảm thực vật của Thái Nguyên - Bắc Kạn có 4 lớp quần hệ: rừng kín, rừng thưa, thảm cây bụi và rừng thứ sinh.
Thái Nguyên - Bắc Kạn có 3 nhóm đất trống đồi trọc: nhóm đất trống đồi trọc loại I, nhóm đất trống đồi trọc loại II và nhóm đất trống đồi trọc loại III. Các nhóm đất trống đồi trọc đều có nguồn gốc thứ sinh và được phát sinh hình thành từ rừng do các hoạt động khai thác gỗ củi và chặt đốt rừng tạo nên. Trừ nhóm đất trống đồi trọc loại III là phải phủ xanh bằng trồng rừng, hai nhóm còn lại (nhóm loại I và nhóm loại II) đều còn tiềm năng sản xuất tốt nên có thể thực hiện nhiều biện pháp phủ xanh khác nhau từ trồng rừng đến khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên.
Những mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc mang tính nhân tạo (vườn rừng, các mô hình nông lâm kết hợp) được đầu tư thích đáng đều mang lại hiệu quả kinh tế cao. Các mô hình khác, nhất là mô hình khoanh nuôi phục hồi rừng chỉ đáp ứng được phủ xanh còn hiệu quả kinh tế là rất thấp không đáp ứng được nhu cầu cuộc sống của người dân.
Nguyên nhân kém hiệu quả của việc phủ xanh đất trống đồi trọc là do đầu tư chưa đủ, sự quản lý không chặt chẽ và việc thực hiện công tác phủ xanh chưa đúng quy trình kỹ thuật.
Có 3 giải pháp chính để phủ xanh đất trống đồi trọc là:
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng trồng rừng.
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng khoanh nuôi phục hồi rừng.
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng các giải pháp nông lâm kết hợp.
Đề tài đã xây dựng được 3 quy trình phủ xanh đất trống đồi trọc:
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng khoanh nuôi phục hồi rừng.
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng trồng rừng.
-    Phủ xanh đất trống đồi trọc bằng trồng cây công nghiệp.
Để thực hiện tốt công tác phủ xanh đất trống đồi trọc cần thực hiện tốt các giải pháp về kỹ thuật, giải pháp về chính sách, tổ chức và quản lý thị trường, về vốn đầu tư, trong đó giải pháp về vốn đầu tư là quan trọng nhất.
Đã xác định được tập đoàn giống cây trồng cho việc phủ xanh đất trống đồi trọc, trong đó tập đoàn cây trồng trên núi đất là 18 loài, tập đoàn cây trồng trên núi đá là 20 loài.