En las playas de los ríos principales se presentan la aparición de gramalotes, pasto muy precoz que resiste las inundaciones y produce estolones. La vegetación flotante es característica de las aguas del Parque. El bosque que permanece transitoriamente inundado que se conoce como várzea o varillal, ocupa vastos sectores de la cuenca del río Purité al Oriente del Parque y las orillas del los grandes ríos. Gran parte del parque está cubierto por lo que se conoce como bosque de altura donde se encuentran diferentes especies de árboles, por lo general más longevos, grandes y fuertes. Entre las especies arbóreas más importantes del área protegida se puede mencionar el Cedro Rojo, el Caucho, el Lagarto Caspi, el Huito, el Achapo Blanco, el Acapú, la Balata o Masarandua, la Capirona, el Aguaje, el Capinurí, el Matamatá, las Ponas, la Ceiba y la Chuchuhuasa, para mencionar sólo algunos.

Según estudios realizados por el Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas SINCHI, la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín y la Unidad de Parques Nacionales Naturales, en el parque la mayor abundancia de especies pertenecen a la familia Myristicaceae, seguida por especies de las familias Lecythidaceae, Arecaceae, Rubiaceae y Moraceae. Con respecto a aportes a la flora Colombiana, se encontró el primer registro del género Angostura (Rutaceae) y 27 nuevos registros de especies de Piperaceae, Mimosaceae y Lauraceae.

Amacayacu es uno de los parques que cuenta con más investigaciones en su territorio. Disciplinas como: la biología, ecología, primatología, ornitología, botánica, antropología, sociología, economía, turismo, entre otras, han encontrado en las dinámicas del área su objeto de estudio.  Hoy en día, la mayoría de investigaciones hacen partícipes a las comunidades indígenas y para llevarse a cabo deben contar con su aval para la aprobación de la Unidad de Parques; el aval de las comunidades es concertado a través del mecanismo legal de Consulta Previa.