O interesse pela botânica sempre esteve presente nas ações de Roberto Burle Marx. A formação em artes apurou sua percepção acerca do potencial estético das espécies vegetais, muitas vezes encontradas nas matas e pouco utilizadas em jardins formais. Utilizou diferentes espécies de plantas arbustivas, arbóreas e palmeiras para criar composições plásticas, enxergando a diversidade vegetal brasileira como matéria de criação, em razão de sua forma, cor, textura e volume. Essa aproximação foi inaugurada ainda na juventude, quando visitou uma estufa do Jardim Botânico de Dahlem, em Berlim (Alemanha), que exibia plantas tropicais, muitas originais do Brasil. Durante toda a sua vida, buscou espécies vegetais ainda não catalogadas pela ciência ou que lhe fossem pouco familiares, procurando ampliar seu vocabulário paisagístico. Foi um dos primeiros paisagistas a usar plantas nativas em seus projetos, numa época em que o mais comum no Brasil era recorrer a espécies importadas da Europa.
Burle Marx realizou inúmeras viagens para conhecer os biomas nacionais e foi ativo ao defender a preservação deles. Acreditava que era preciso conhecer para valorizar e preservar. Nesse movimento, fez intercâmbios de espécies vegetais entre as regiões do país, o que pode ser observado nos seus primeiros projetos, como a Praça de Casa Forte, em Recife (PE). Ao longo de sua trajetória, trabalhou em colaboração com botânicos como Leandro Aristeguieta, Henrique Mello Barreto, Graziela Barroso e Luiz Emygdio de Mello Filho. Os jardins do paisagista manifestam a importância do respeito ao sistema cíclico que caracteriza a vida, mesmo nos grandes centros urbanos.
