La Collection nationale de plantes vasculaires d’AAC commence par les plantes vasculaires les plus primitives qui existaient à l'époque des premiers dinosaures et va jusqu'à celles qui ont évolué plus récemment le long des principaux axes d'évolution. Par exemple, la collection débute par les fougères et les alliés des fougères, passe ensuite aux résineux, aux potamots, aux graminées et aux cypéracées, puis aux lis et aux orchidées. Les saules et les renoncules amorcent une autre série de branches qui se termine par les menthes et les tournesols. Cette séquence traditionnelle est identique à celle qu'utilisent de nombreux manuels de botanique.
Cette suite d'évolutions ou de relations est utile pour trouver des choses appartenant à certains groupes complexes. Par exemple, on a attribué aux carex les numéros de Mackenzie qui reflètent leurs affinités. Une espèce donnée peut avoir quantité d'appellations mais un seul numéro, pour que tous les synonymes soient classés ensemble. Cela regroupe tous les matériels apparentés beaucoup plus qu'un système alphabétique qui entraîne la dispersion de spécimens apparentés qui portent des noms différents. Au sein de chaque espèce, les spécimens sont organisés en dossiers qui portent un code géographique :
- Canada (dossiers vanille);
- États-Unis (dossiers orange);
- Europe, Australie, Asie, Afrique (dossiers bleus);
- Mexique, Amérique centrale, Amérique du Sud, Antilles, Bermudes, Bahamas (dossiers or);
- plantes cultivées (dossiers verts);
- renseignements apparentés, notamment registres des espèces observées, lettres et photos, sont classés dans des dossiers rouges dans la chemise portant la couleur appropriée;
- les hybrides sont classés après le nom de l'espèce parentale qui apparaît en premier lieu par ordre alphabétique;
- les spécimens types sont protégés dans des chemises vanille aux rebords hachurés en noir et classés dans le système aux couleurs géographiques;
- des spécimens de référence portant des dénombrements chromosomiques ont une bande rouge visible à l'extrémité de la feuille à proximité de l'étiquette.
Les cultures, les membres des familles apparentées aux cultures et les plantes horticoles sont particulièrement bien représentés. Parmi les spécimens de référence des plantes cultivées, on trouve de nombreux exemples d'importants cultivars de céréales (Avena, Hordeum, Triticum), notamment Triticum aestivum « Marquis », le blé Marquis à cycle court mis au point par le chercheur d'AAC, Charles Saunders, en 1906. Ce célèbre cultivar a stimulé le développement de l'agriculture dans les provinces canadiennes des Prairies et est devenu une importante culture dans l'économie agricole du Canada. Il a également assuré l'alimentation d'une bonne partie de l'Europe durant la Première Guerre mondiale. On trouve également de nombreuses autres collections de plantes cultivées, parmi lesquelles :
- des légumes, comme les carottes (Daucus carota var. sativa), les courges (Cucurbita ssp.) et les tomates (Lycopersicon esculentum);
- certains fruits, comme des exemples des nombreux plants de fraisiers que contient la banque de gènes d'espèces clonales d'AAC;
- des fourrages, notamment la plus vaste collection mondiale de luzerne indigène et cultivée (Medicago sativa);
- des plantes ornementales comme des cultivars de la marguerite Shasta (Leucanthemum vulgare) et de l'épine vinette (Berberis sp.) mis au point pour prévenir la transmission de l'agent pathogène de la rouille qui s'attaque aux céréales. La collection comporte également des représentants de la plupart des arbres et des arbustes d'ornement qui poussent à l'Arboretum national à la Ferme expérimentale centrale.
Les spécimens de référence relatifs aux principaux ouvrages publiés sur la flore du Canada (comme l'ouvrage récemment publié intitulé « Flora of the Yukon Territory », NRC Press, 643 p.) se trouvent dans la collection, où on peut les consulter pour procéder à des vérifications et se livrer à des recherches futures sur les plantes indigènes, cultivées, introduites ou rares au Canada.