A Nemzeti Botanikus Kert hazánk leggazdagabb tudományos élőnövény-gyűjteménye, a fenntartott fajok és változatok száma megközelíti a 13 ezret. A botanikus kert nem csupán mint szakmai műhely szolgálja a tudományt és az oktatást, hanem élő múzeumként is, ahol a gyűjtemény „darabjait” a szakemberek pontosan beazonosítják és precízen nyilvántartják minden fontos tulajdonságukkal együtt, különös tekintettel például gyűjtési helyükre. A pontos nyilvántartás, illetve a szakszerű fenntartás és gyűjteményfejlesztés következtében a botanikus kert úgynevezett kutatási infrastruktúra, amely alatt sajátos módon nem csupán magát az élő növényeket mint a kutatások objektumait kell érteni, hanem a mindezt fenntartó és működtető szakembergárdát és technikai hátteret is.
A Nemzeti Botanikus Kert gyűjteményeivel a növényvilág lehető legszélesebb spektrumát igyekszik lefedni. Erőssége, hogy az összes klasszikus gyűjteménnyel rendelkezik: van Dendrológiai (fásszárú), Évelő- és sziklakerti, Növényházi, Rendszertani, továbbá Magbanki gyűjteménye is. Ez lehetővé teszi mind az alap- vagy más néven felfedező tudományokkal (például növénytan, ökológia), mind az alkalmazott tudományokkal (például farmakológia, növénynemesítés) foglalkozó kutatók és fejlesztők számára a pontosan azonosított élőnövényeknek, azok egyes részeinek vizsgálatát, a jövő kutatói és szakemberei számára pedig a növényvilág átfogó megismerését és az alapos fajismeret és növényökológiai tudás megszerzését.
Jelentősége miatt kiemelt figyelmet érdemel és magas értéket képvisel a Nemzeti Botanikus Kertnek a természet védelme, a biológiai sokféleség megőrzése érdekében végzett tevékenysége is. A gyűjteményekben a védett/veszélyeztetett fajok úgynevezett ex situ – azaz az eredeti élőhelytől távoli – megőrzése biztonsági tartalékként szolgál. A fenntartott élő egyedek és magbanki tételek egyben lehetőséget adnak intenzívebb megfigyelésükre és kutatásukra, de nagyban szolgálják az oktatást is.
Egyre fontosabb szerepe van az élőnövény-gyűjteményeknek a klímaváltozás vonatkozásában, amely a Kárpát-medencében is felfedezhető. A botanikus kert kísérleti tér is, ahol a növények szinte mindennapos megfigyelésével és a helyben mért meteorológiai adatok összevetésével felismerhetjük és rögzíthetjük egy-egy növényfajnak az egyes környezeti feltételekhez (hideg, szárazság stb.) kötődő tűréshatárát. Ennek minél pontosabb ismerete, a honosíthatóság vagy éppen a tág tűrőképességből eredő invazivitásra való hajlam felismerése meghatározó a jövőben a mező- és erdőgazdálkodásba, illetve a nemesítésbe bevonható fajok körének meghatározásánál.
Végül, de nem utolsósorban a gyűjteményekben fenntartott közel 13 ezer honos és külhonos faj és változat hazánk egyik legnagyobb, ezért stratégiai jelentőségű növényi génbankja, ahol nem csupán ritka, veszélyeztetett fajokat őrzünk, de számtalan haszonnövényt és azok úgynevezett vadrokon fajait is. A Nemzeti Botanikus Kert olyan biodiverzitási forrópont, amely készenléti háttér szinte bármely kutatáshoz és haváriahelyzethez.
