Phân hủy trên thực vật cũng trải qua nhiều giai đoạn. Bắt đầu của phân hủy thực vật là sự rỉ nước. Trong giai đoạn đầu phân hủy, có thể diễn ra sự vỡ nát thành nhiều mảnh nhỏ, khiến diện tích bề mặt tiếp xúc tăng lên và càng tạo điều kiện cho vi sinh vật tấn công. Phân hủy ở những cây nhỏ thường do các động vật không xương sống sống trong đất gây ra, còn phân hủy ở những cây lớn thường do các dạng sống ký sinh như côn trùng và nấm gây ra.

Vi sinh vật làm biến đổi các thành phần hóa học của thực vật (xenlulô, hemi xenlulô, lignin). Mỗi hợp chất phân hủy với tốc độ khác nhau, tùy thuộc vào cấu tạo hóa học của chúng. Chẳng hạn, lignin ("chất gỗ") là thành phần của gỗ, khá khó bị phân hủy và thực thế chỉ bị phân hủy bởi một số loài nấm nhất định nào đó. Lignin là một trong những sản phẩm còn lại của thực vật phân hủy, có cấu tạo hóa học rất phức tạp và có tác động làm chậm quá trình phân hủy thực vật do vi sinh vật gây ra. Bên cạnh đó, nhiệt độ cũng là nhân tố quyết định tốc độ thối rữa của thực vật. Thối rữa diễn ra nhanh ở nơi ấm áp hơn là nơi lạnh lẽo.

Ở các hệ sinh thái đồng cỏ bị lửa gây cháy thì côn trùng, mối, động vật có vú ăn cỏ và sự di chuyển của động vật trên cỏ là các tác nhân chủ yếu gây tan rã cơ thể thực vật, trong khi vi khuẩn và nấm thì đóng vai trò phân hủy ở cấp độ cao hơn.

Trong quá trình thực vật phân hủy luôn có sự giải phóng khí cacbon điôxít.