从针阔混交林带的上限到海拔1800 米由玄武岩为基岩形成的台地上，气温显著下降，空气湿度大，形成冬寒夏凉的气候特点。喜暖的阔叶树大部分已消失，代之以发育在山地棕色森林土壤上耐寒的云杉属和冷杉属树种构成的寒温针叶林带。在针阔混交林带中占主导地位的红松比起阔叶树更为耐寒，所以它们在垂直分布上能超越针阔混交林带而渗入寒温针叶林带的下部，扩大自己的繁衍地，在海拔1100～1500 米之间，形成以红松、鱼鳞云杉、红皮云杉、臭冷杉为主的针叶林亚带，长白落叶松是这种森林最常见的伴生成分。林下灌木及草本植物也随着气候、土壤及海拔升高的变化而趋于减少，常见种类为刺玫蔷薇、茶藨子、卫矛、林奈草、木贼及苔藓、蕨类植物。有些在红松阔叶林带呈小乔木状的树种上升到本带后，因环境条件的变化，难以满足生长发育的需要而逐渐变成灌木状。花楸、青楷槭就是这样的例子。自海拔1500 米左右至1800 米，气候愈加潮湿而寒冷，山地棕色森林土逐渐具有弱灰化性质，红松已不能适应这里寒冷的气候而退出竞争的舞台；鱼鳞云杉、臭冷杉和红皮云杉却顽强地继续生存下来，并且在这里形成优势。云杉和冷杉是针叶树中耐阴性很强的树种，它们的分枝稠密，树冠下阴暗潮湿，被称为暗针叶林，只有少数草本和小灌木能在这样的林冠下生存。这些植物都有较强的耐阴性，属于典型的中生喜阴植物，叶子的表皮层很薄，叶肉细胞完全由细胞间隙很大的海绵组织所构成，可以贮存较多的水分。这类植物以唢呐草、酢浆草、深山露珠草为代表。另一类植物叶片稍厚，叶肉细胞分化为细压排列紧密的栅栏组织和海绵组织。而在潮湿的云冷杉林下生长的植物，即使叶肉细胞具有栅栏组织也不很发育，而以海绵组织为主，林奈草、鹿蹄草可为这类植物的代表。
云杉和冷杉林下阴暗潮湿的环境是苔藓最喜欢生长的地方，在林地下面常形成厚达10 厘米的苔藓层，覆盖地面约40％以上，有的甚至达80％以上，步入林中，宛如行进在绿色地毯上，别有一番乐趣。在苔藓层中，塔藓、毛梳藓、赤茎藓、真藓、泥炭藓等最为多见。有些大树的树干上也生长着一些附生的苔藓，就像裹了一件绿绒外衣，十分别致。小白齿藓和羽平藓就是这种喜生于树干上的藓类。
在暗针叶林中还经常看到一种形态特异的低等附生植物松萝，这是地衣的一种，具有长达1 米以上树枝状的身体，但它们却很少生长于地面，而是附生在针叶林的枝干上，常从树枝上大批悬垂而下，犹如空中衣舞的绿色飘带，这种奇异的景观成为山地暗针叶林的一大特色。
（3）不怕风吹雪压的高山矮曲林从寒温性针叶林向上，直至海拔21 00米，山势愈加陡峻，气温随着海拔的增高而逐渐降低，雨量则随之而增多，空气湿度也较上述两个森林带相对增大，风力强劲，土壤中混有大量石砾，那些高大的针叶乔木树种已不能忍受这种严酷的生态环境，森林树种贫乏而稀少，以一种桦木科的小乔木岳桦占据优势地位。这种树性喜阳光和潮湿的空气，对土壤不苛求，并能从基部分枝，形成一种适应风吹雪压的丛生矮曲林，林木生长稀疏，在高山大风的吹袭下树枝常随着风向而扭曲，成为特殊的旗形树冠，这种群落外貌构成亚高山岳桦林带独特的景观。在稀疏的岳桦林间潮湿的土壤上，亚高山草甸得到发育，与岳桦林形成镶嵌分布。五颜六色花朵的草本植物极为丰富，经常可以见到梅花草、长白金莲花、大白花地榆、乌头、白头凤毛菊、花锚、夏枯草、高山铁线莲、宽叶山柳菊、单花橐吾、高山野豌豆等；还有一些具有观赏价值的灌木，如各种杜鹃、高山松、金露梅、蓝靛果忍冬等，把五花草甸点缀得更加绚丽，它与灰白色树干的岳桦构成了和谐而别致的高山植被独特的画面。
（4）色彩斑烂的高山冻原自海拔2100 米以上的火山锥体中上部直至山顶，气温愈渐降低，降水量则逐渐增加，最高降水年份达1400 毫米以上，且多以降雪形式出现，每年约有半年以上积雪期，最深积雪达0.9～1.5 米；风力强度一般都在七级以上，几乎全年处于大风日，形成常年低温、潮湿、多云、多雾、多风的气候特点。这种生态环境与极地颇有几分相似，因而出现了欧亚大陆东部独有的高山冻原带。乔木树种在这里已全部绝迹，许多极地植物却在这里扎下了根，并繁衍其后代。为了适应高山凛烈寒风的严酷气候，无论是灌木或草本的植株都生长得十分低矮。在这些小灌木中，杜鹃种类非常丰富，牛皮杜鹃、云间杜鹃、毛毡杜鹃等分布得最多，深绿色的革质叶光滑而明亮，配以鲜丽而大型的各色花朵，是很受欢迎的观赏植物。还有一些灌木象高山笃斯、高山越桔、多瓣木、圆叶柳、松毛翠、仙女木、岩高兰等，都是高山冻原上生长最多的植物种。高山冻原的草本植物极其矮小，但它们的根系和根茎却很发达。据研究，地上部分所累积的生物量为每公顷 4.09 吨，而地下部分却高达每公顷11.26吨，超过地上部分一倍以上。这种把大量营养物质贮存于地下部分的特性，也是适应高山严酷环境所形成的一种功能。这类草本植物种的代表有单花乌头、长白努米草、高山毛莨、长白耧斗菜、长白景天、斑瓣虎耳草、大白花地榆、高山岩黄芪、长白棘豆、高山露珠草、高山龙胆、倒根蓼、珠芽蓼等。这些植物种大部分在极地也有生长，或者是与极地植物同属，这就为划分高山冻原带提供了更多的佐证。高山植物因地处较高海拔，紫外线的强烈照射形成了许多色彩艳丽的花朵，所以当花期来临时，景色异常美丽；又因高山冻原带的植物生长期格外短促，绝大部分植物的花期近乎一致，每年7 月份便成为这里的黄金时节，各色各样的花朵争芳吐艳，为长白山戴上了美丽的花环。