კავკასიის ფლორის კოლექცია განთავსებულია ეროვნული ბოტანიკური ბაღის ტერიტორიაზე და საკოლექციო ნაკვეთს უჭირავს 2 ჰექტარი ფართობი.

კავკასიის ფლორის კოლექციების შექმნა დაიწყო ბოტანიკური ბაღის პირველი სამეცნიერო დანაყოფის – „კავკასიის ცოცხალი ფლორის“ განყოფილების ბაზაზე. კოლექციების შექმნა 1902 წლიდან დაიწყო. განყოფილებაში მოზარდი მცენარეების სია პირველად დაიბეჭდა 1902 წელს ბოტანიკური ბაღის შრომების VI გამოცემაში. შემდგომ, შრომების თითქმის ყველა გამოცემაში ვხვდებით ცნობებს იმის შესახებ, თუ როგორ მდიდრდებოდა მცენარეთა ცოცხალი კოლექციები.

ა. ფომინის ანგარიშში, სადაც შეჯამებულია ბაღის მიერ 1907 წლის მანძილზე გაწეული საქმიანობა, ნათქვამია, რომ: ,,კავკასიური განყოფილება საანგარიშო წლის მანძილზე მნიშნელოვნად შეივსო ა. როლოვის, ე. კენიგის, ა. შელკოვნიკოვის მიერ ბოტანიკური ექსკურსიებიდან ჩამოტანილი მცენარეებით, და ასევე, ამ „ექსკურსანტების“ მიერ მოპოვებული თესლიდან გამოყვანილი მცენარეებით”. ზოგიერთი მათგანი – მაგ. Globularia trichosantha Fisch. May., Euphorbia-ს სახეობები დღესაც არის წარმოდგენილი განყოფილების ნაკვეთზე. აქვე მითითებულია, რომ ამ დროისთვის ა. ფომინის მიერ დასაბეჭდად იყო მომზადებული ,,Addenda ad Herbarium vivum Caucasicum“, რომელიც კავკასიური განყოფილებისათვის ახალ 250 მცენარეს შეიცავდა. აქვე ვხვდებით ცნობას იმის შესახებ, რომ საანგარიშო წლის მანძილზე კავკასიის ცოცხალ მცენარეთა შესწავლას აწარმოებდა ორი სტუდენტი და ბუნებისმეტყველების მასწავლებელი, რაც კავკასიური განყოფილების დიდ ფუნქციურ დატვირთვაზე მიუთითებს.

1915 წლისათვის განყოფილების ცოცხალი კოლექცია მოიცავდა ბალახოვანი მცენრეების, ხეებისა და ბუჩქების 3000 სახეობას.

კოლექციების შექმნაში მონაწილეობდნენ ცნობილი ქართველი და უცხოელი ბოტანიკოსები: ა. ფომინი (განყოფილების დამაარსებელი და ხელმძღვანელი), ე. კენიგი, ვ. ლიპსკი, დ. სოსნოვსკი, ვ. კესელრინგი, ა. გროსჰეიმი, ა. მაიოროვი, ბ. ტროიცკი, გ. მატვეევი, ი. ლომოური. მ. ჯავახიშვილი, პ. ცაგარელი, გ, კვარაცხელია, ი. ბარნაბიშვილი, ე. ხუციშვილი. მოგვიანებით კოლექციების შექმნას აგძელებდნენ ა. მაყაშვილი, მ. სახოკია, დ. სერდიუკოვი, ბ. გავრილენკო, მ. გურგენიძე, მ. ერისთავი, მ. სერდიუკოვა, ა. ჩუხრუკიძე და სხვ.

მცენარეთა სისტემატიკისა და გეოგრაფიის ნარკვევების 1989 წლის გამოცემაში გამოქვეყნებული კავკასიის ფლორის სექტორის მცენარეთა კოლექციების 1984 წლის ინვენტარიზაციის შედეგების მიხედვით იმ დროისათვის სექტორის ტერიტორიაზე აღრიცხულია 169 სახეობის ხე და ბუჩქი და 800-ზე მეტი სახეობის ბალახოვანი მცენარე. მათ შორის 127 ენდემი.

დღეისათვის კოლექციაში არის 150 სახეობაზე მეტი ხე და ბუჩქი, აგრეთვე 500-ზე მეტი ბალახოვანი მცენარე, მათ შორის 100-ზე მეტი ენდემური სახეობაა.

კოლექციები მოცავს ბალახოვანი მცენარეების 35 ოჯახის და 67 გვარის, მერქნიანების – 37 ოჯახის 57 გვარის წარმომადგენელ სახეობებს.

კავკასიის ცოცხალი ფლორის განყოფილების ნაკვეთზე დიდი ხნის წინათ გადმორგული ხეების, ბუჩქების დაბალახოვანი მცენარეების დიდი ნაწილი კოლექციაში დღესაც არის შენარჩუნებული: კოლხური არახნე –Leptopus colchicus (Fisch. & C. A. Mey. ex Bois.) Pojark.; Buxus colchica Pojark.; Osmanthus decorus (Boiss. & Bal.) Kasapligil; Staphylea colchica Stev.; კავკასიური სოჭი – Abies nordmanniana (Stev.) Spach; ხემარწყვა – Arbutus andrachne L.; წაბლფოთოლა მუხა – Quercus castaneifolia C. A. Mey.; ქართული მუხა – Quercus iberica Stev; ჰარტვისის მუხა – Quercus hartwissiana Stev.; საკმლის ხე – Pistacia mutica Fisch. & C. A. Mey.; თრიმლი –Cotynus coggygria Scop.; იფანი – Fraxinus excelsior L.; ლენქორანული ხერკინა – Parrotia persica C. A. Mey.; ბიჭვინთის ფიჭვი – Pinus pityusa Stev.; ელდარის ფიჭვი –Pinus eldarica Medw.; კოხის ფიჭვი – Pinus kochiana Klotzsch ex C.Koch; იტალიური ფიჭვი – Pinus pinea L.; თუთა – Morus alba L.; ძელქვა – Zelkova carpinifolia (Pall.) C. Koch; ურთხელი – Taxus baccata L. კეთილშობილი დაფნა – Laurus nobilis L. გარეჯის სალბი – Salvia garedji Troitzk.; კემულარიას მაჩიტა – Campanula kemulariae Fomin; რადეს მაჩიტა – Campanula raddeana Trautv.; ბეწვყვავილა გლობულარია – Globularia trichosantha Fisch & C. A. Mey.; მრგვალი წამალი – Gymnospermium smirnowii (Ttrautv.) Takht.; ოლღას ფოლიო – Scabiosa olgae Albov; კავკასიური დიოსკორეა –Dioscorea caucasica Lipsky. აქ დღემდე იზრდება ა. ფომინის მიერ 1902 წელს ჩამოტანილი შტერნბერგიას 2 სახეობა – Sternbergia fischeriana (Herb.) M. Roem. (სოფელი ბუჯაჰი) და Sternbergia lutea (L.) Spreng. (თალიში) [3] პოპულაციები.

კავკასიის იშვიათ მცენარეთა ცოცხალი კოლექციები შენარჩუნებულია წინამორბედი და ამჟამინდელი თანამშრომლების მიერ და შეძლებისდაგვარად მდიდრდება. წარსულში შექმნილი თესლის კოლექციები და მათი ხელნაწერი კატალოგი განყოფილებაში დღესაც არსებობს სამუზეუმო ექსპონატების სახით და ხელმისაწვდომია დამთვალიერებელთათვის.