(1.1) ป่าดิบแล้ง (Dry Evergreen Forest)
ป่าประเภทนี้จัดเป็นสังคมพืชที่อุดมสมบูรณ์ และครอบคลุมพื้นที่ในเขตเกาะขนาดใหญ่ของอุทยานแห่งชาติ คือ เกาะวัวตาหลับ เกาะพะลวย เกาะสามเส้า ในบริเวณไหล่เขา ตามร่องลำธาร แต่เนื่องจากเกาะเหล่านี้เป็นเกาะที่เป็นเขาหินเป็นส่วนใหญ่ มีเนื้อที่ดินเป็นชั้นบาง โดยทั่วไปจึงประกอบด้วยไม้ที่มีขนาดเล็ก ลำต้นไม่สูงนัก แต่ก็มีไม้ขนาดใหญ่บ้างอยู่กระจัดกระจายทั่วเกาะและบางส่วนของเกาะเป็นพื้นที่ที่ถูกแผ้วถางมาก่อน เห็นได้จากร่องของพืชปกคลุมดิน และต้นมะพร้าวที่ยังคงเหลืออยู่จามโขดหิน ป่าประเภทนี้มีพันธุ์ไม้สำคัญ เช่น ไม้พลองใบมน (Memecylon cyaneum) จิกเขา (Barringtonia fusiformis) รักเขา (Semecarpus curtisii) หัวค่าง (Hydnocarpus ilicifolius) พลองตาเป็ด (Pterospermum jackianum) เกด (Manilkara hexandra) ไหม้ (Diospyros trimera) พลองกินลูก (Memecylon ovatum) เชียด (Cinnamomum sp.) ไม้พุ่มชั้นล่าง ได้แก่ กลุ่มของไม้หนามขี้แรดหรือข่อยหนาม (Strebus ilicifolius) กระจายอยู่ทั่วไปของพื้นที่ไม้ชั้นรองลงมา ได้แก่ เต่าร้าง (Caryota sp.) หวาย (Calamus sp.) สลัดได (Euphorbia lacei) ตลอดจนพืชชั้นต่ำที่อาศัยลำต้นหรือเรือนยอดไม้ขนาดใหญ่หรือเกิดขึ้นร่วมกับไม้พื้นป่าอื่นๆ นานาชนิด เช่น ข้าหลวงหลังลาย (Aeschynanthus marmoratus) มอส เฟิร์น กล้วยไม้ เถาวัลย์ ไม้พื้นล่างพวก บุก (Arisaema sp.) เปราะ (Kaempferia sp.) พื้นที่ส่วนใหญ่ปกคลุมด้วยลูกไม้ขนาดเล็ก สำหรับไม้พื้นล่างที่สำคัญและหายากชนิดหนึ่งคือ กล้วยไม้รองเท้านารีอ่างทอง (Paphiopedilum niveum) เป็นรองเท้าแตะนารีที่มีถิ่นดั้งเดิมพบเฉพาะที่หมู่เกาะอ่างทองเท่านั้น พบในบริเวณพื้นดินตามป่าดิบแล้งที่เกาะวัวตาหลับในระดับความสูงประมาณ 150-200 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง และที่เกาะสามเส้า
ชนิดพืชสำคัญและโดดเด่นในป่าดิบแล้งของอุทยานแห่งชาติหมู่เกาะอ่างทอง ได้แก่ กล้วยไม้รองเท้านารีอ่างทอง (Paphiopedilum niveum) เป็นรองเท้าแตะนารีที่มีถิ่นดั้งเดิมพบเฉพาะที่หมู่เกาะอ่างทองเท่านั้น พบในบริเวณพื้นดินตามป่าดิบแล้งที่เกาะวัวตาหลับในระดับความสูงประมาณ 150-200 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง และที่เกาะสามเส้า
(1.2) ป่าชายหาด (Beach Forest)
เป็นป่าโปร่งที่มีพันธุ์ไม้ปลัดใบขึ้นอยู่เป็นบริเวณแคบๆตามชายหาดที่มีดินเป็นดินทรายและบริเวณเชิงเขาชายทะเลทั่วไปในบริเวณเกาะวัวตาหลับ เกาะสามเส้า เกาะแม่เกาะ เกาะไผ่ลวก เกาะหินดับ เกาะผี เกาะวัวกันตัง เกาะพะลวย และเกาะเตาปูน พันธุ์ไม้ที่อยู่ในป่าประเภทนี้ ได้แก่ หูกวาง (Terminalia catappa) โพทะเล (Thespesia sp.) กระทิง (Calophyllum inophyllum) มะขาม (Tamarindus indica) มะนาวผี (Atalantia onophylla) ปอทะเล (Hibiscus sp.) จิกทะเล (Barringtonia asiatica) รักทะเล (Scaevola taccada) สนทะเล (Casuarina equisetitolia) ทองหลางน้ำ มะเดื่อป่า (Ficus sp.) มะกอก (Canarium sp.) และมักมีต้นเตยทะเลหรือลำเจียก (Pandanus odoratissimus) พลับพลึง (Crinum sp.) กะทกรก (Passiflora foetida) ผักบุ้งทะเล (Ipomoea sp.) และหญ้าในวงศ์ Graminae ต่างๆ
พืชที่น่าสนใจในป่าชายหาด ได้แก่ เทียนเล เป็นพืชสกุล Pemphis ที่มีสมาชิก 1 ชนิด (Monotypic genera) มีเขตการกระจายพันธุ์กว้าง แต่จำนวนประชากรน้อย นิยมทำเป็นบอนไซมีราคาแพง
(1.3) ป่าเขาหินปูน (Limestone Forest)
เป็นป่าที่มีลักษณะพิเศษ พบเฉพาะบริเวณเทือกเขาหินเขาปูนซึ่งพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นหินปูน มีชั้นดินน้อยมาก ยากต่อการเจริญเติบโตของพันธุ์ไม้ชนิดต่างๆ ดังนั้นพันธุ์ไม้ที่ขึ้นในป่าประเภทนี้มีความเจริญเติบโตค่อนข้างช้า และมักเป็นไม้ขนาดเล็ก หรือไม้พื้นล่างทั่วไป สำหรับพันธุ์พืชที่พบเป็นไม้ชี้บ่ง (Indicating Vegetation) เป็นพวกเป้ง (Phoenix paludosa) และว่านสบู่เลือด (Jatropha gossypifolia) ลักษณะของสังคมพืชประเภทนี้ พันธุ์ไม้ที่มีชั้นเรือนยอดสูงกว่าไม้พื้นล่างเป็นพันธุ์ไม้ผลัดใบเป็นส่วนมาก ป่ามีลักษณะโปร่ง ความชุ่มชื้นน้อย พบในบริเวณที่เป็นภูเขาหินปูนทุกแห่ง สำหรับอุทยานแห่งชาติหมู่เกาะอ่างทอง พบตามภูเขาหินปูนของเกาะท้ายเพลา เกาะนายพุด เกาะวัวกันตัง เกาะหินดับ เกาะแปยัด เกาะไผ่ลวก เกาะแม่เกาะ เกาะวัวเตะ และเกาะเล็กๆ ที่เป็นเขาหินปูนโผล่ขึ้นมาจากทะเลเกือบทุกเกาะ พันธุ์ไม้ที่สำคัญ ได้แก่ จันทน์ผา (Dracaena lourieri) เป้ง (Phoenix paludosa) สลัดได (Euphorbia lacei) พลับพลึง (Crinum sp.) บุก (Arisaema sp.) ปอทะเล (Hibiscus sp.) เกด (Manilkara hexandra) เชียด (Cinnamomum iners Reinw.) และยอป่า (Morinda sp.)
(1.4) ป่าชายเลน (Mangrove Forest)
เนื่องจากสภาพของหมู่เกาะอ่างทองเป็นเกาะที่มีขนาดเล็กและแคบ เป็นหาดดินทราย ตลอดจนเป็นเกาะที่มีสภาพธรณีเป็นเขาหินสูงชันติดทะเลเป็นส่วนใหญ่ และไม่มีร่องลำธารที่จะพาตะกอนมาทับถมเกิดเป็นดินเลนจึงไม่พบสภาพป่าชายเลนตามชายหาดของเกาะต่างๆ จะพบ ป่าชายเลนของหมู่เกาะอ่างทองอยู่บ้าง ในบริเวณทะเลในของเกาะแม่เกาะ และอ่าวทางทิศตะวันออกของเกาะพะลวย สภาพป่าชายเลนของทะเลใน เป็นป่าชายเลนที่เกิดใหม่และมีขนาดเล็ก เกิดอยู่ตามซอกหินในวงรอบของทะเลในป่าชายเลน ของเกาะพะลวยมีอยู่ในบางอ่าวที่เว้าเข้าไปในแผ่นดินพันธุ์ไม้ในป่าประเภทนี้ คือ โกงกางใบเล็ก (Rhizophora apiculata) ซึ่งมีอยูเพียงชนิดเดียว
(1.5) สังคมพืชน้ำ (Aquatic Plant Community)
ในเขตอุทยานแห่งชาติหมู่เกาะอ่างทองพบสังคมพืชน้ำที่เป็นส่วนน้ำทะเลซึ่งมีเนื้อที่ประมาณ 84 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ 82.35 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่อุทยานแห่งชาติ ครอบคลุมสังคมพืชน้ำประเภท phytoplankton สาหร่ายทะเล (Seaweeds) พวกสาหร่าย จอก (Turbinaria sp.) สาหร่ายพัด (Padinus sp.) สาหร่ายสีน้ำตาลกลุ่มลายทุ่น (Sargassum sp.) สาหร่าย พวงองุ่น(Caulerpa sp.) สาหร่ายในสกุล Dictyota และ Acanthophora สังคมพืชน้ำนี้ จะเป็นแหล่งอาหารขนาดใหญ่ที่สำคัญต่อการดำรงชีพของปลาวาฬ (Whales) และปลาขนาดเล็กและกลางประเภทที่กินพืชเป็นอาหาร และยังมีความสำคัญต่อสังคมของสัตว์น้ำประเภทปะการังและสัตว์หน้าดิน