Биостанция «Улейма» более чем на 70% покрыта лесами, среди которых берёзовые (березняки) занимают наибольшую площадь. Они возникли естественным путём в качестве вторичных сообществ на месте вырубок коренных еловых лесов (ельников) на бедных почвах. Березняки сложены двумя видами берёз – берёзой повислой (Betula pendula) и берёзой пушистой (Betula pubescens), совместное произрастание которых объясняется различной степенью влажности почвы по причине неоднородности микрорельефа данной территории. Березняки разного возраста – от средневозрастных чистых до перестойных берёзово-еловых насаждений. В таких участках леса выход ели в первый ярус древостоя сопровождается распадом стволов берёзы перестойного возраста. Сомкнутость крон древостоя – 0,4-0,6. Древостой низкополнотный, II-III класса бонитета. Ярусная структура несложная. Три яруса отмечаются в насаждениях, где подрост ели и подлесок создают довольно плотное покрытие. Подлесок обычно представлен небольшим числом видов – рябиной обыкновенной (Sorbus aucuparia), крушиной ломкой (Frangula alnus), ивой козьей (Salix caprea), иргой овалолистной (Amelanchier ovalis), малиной обыкновенной (Rubus idaeus), ольхой серой (Alnus icana), смородиной колосистой (Ribes spicatum). В травяном ярусе преобладают бореальные виды, то есть виды еловых лесов – двулепестник альпийский (Circaea alpina), голокучник обыкновенный (Gymnocarpium dryopteris), кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), майник двулистный (Majanthemum bifolium) и другие. Их наибольшее число характерно для черничных березняков. В березняках травяных наряду с бореальными элементами флоры заметны неморальные (дубравные) виды – зеленчук жёлтый (Galeobdolon luteum), звездчатки жестколистная (Stellaria holostea) и дубравная (Stellaria nemorum), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), а также виды суходольных лугов – герань луговая (Geranium pratense), колокольчик раскидистый (Campanula patula), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), перловник поникший (Melica nutans), черноголовка обыкновенная (Prunella vulgaris) и другие. В сырых местах разрастаются кочедыжник женский (Athyrium filix-femina), вейник седеющий (Calamagrostis canescens), щучка дернистая (Deschampsia caespitosa), ситник развесистый (Juncus effusus). Моховой покров развит слабо – в виде разрозненных куртин атриха волнистого (Atrichum undulatum) и ритидиадельфа трехгранного (Rhytidiadelphus triquetrum). В отдельных участках леса, отличающихся более высокой степенью увлажнения почвы, покрытие мхами доходит до 10-20 %.  В целом большого видового разнообразия в березняках не наблюдается – число видов меняется от 8 (березняк черничный) до 30 (березняки травяные). В лесных участках с разреженным древостоем отмечено произрастание ряда охраняемых видов – любки двулистной (Platanthera bifolia), пальчатокоренника Фукса (Dactylorhiza fuchsii), в тенистых участках – печеночницы благородной (Hepatica nobilis). В таких же местах встречается редкие для биостанции виды – воронец колосистый (Actaea spicata), щитовник австрийский (Dryopteris austriaca).

Интенсивность восстановительных процессов в сторону елового леса неодинакова в различных участках березняков. Наиболее активно этот процесс идет в березняках кислично-травяных и черничных. На фоне низкого семенного возобновления берёзы отмечается обильный (в среднем 7-14 особей на 100 м²) разновозрастный подрост (высотой более полуметра) ели, а в некоторых участках березняков число особей ели доходит до 25. В этих же сообществах ель входит в первый и второй ярусы древостоя. Такое устойчивое положение ели на данных участках объясняется приближением лесорастительных условий к оптимуму, и дальнейшее доминирование ели в древостое приведет к восстановлению структуры первичных лесов.

Хвойные леса биостанции представлены искусственными насаждениями сосны лесной (Pinus sylvestris). Они возникли на месте сплошных рубок ели в конце сороковых годов XX века. Насаждения занимают первую и вторую надпойменные террасы. Основная их часть относится к группе сосняков мшистых с преобладанием сосняков кислично-зеленомошного и вейниково-чернично-зеленомошного типов. Низкополнотный древостой сосны имеет высоту 26-28 м с диаметрами стволов 21-26 см, класс жизненности – средний, возобновление – единичное, общее проективное покрытие крон на отдельных участках колеблется от 0,3 до 0,5. В отдельных участках рядовые посадки сосны нарушены выборочными рубками или ветроломами. Структура сообществ двух-трёх ярусная; лишь в нижней части склона, в особых микроклиматических условиях из-за близости реки формируется густой подлесок из ирги овалолистной, крушины ломкой, жимолости лесной (Lonicera xylosteum), смородины колосистой, ивы козьей, рябины обыкновенной. В участках леса, где не получили развития травы и кустарнички, создаётся сплошной моховой покров, в котором доминирует плеврозиум Шребера (Pleurozium schreberi). Он заполняет основное пространство и вытесняет дикранум метловидный (Dicranium scoparium) и многоножковый (Dicranium polysetum), а также гилокомиум блестящий (Hylocomium splendens) к основаниям стволов.

В границах сосняков непостоянным остается только состав травяно-кустарничкового яруса, определяя их ценотическое разнообразие. Вторичным соснякам зеленомошным свойственны многие спутники ели, доставшиеся им «в наследство» от ранее произраставших еловых лесов. В затенённых и более влажных участках террасированного склона активно развиваются кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), майник двулистный (Majanthemum bifolium), ортилия однобокая (Ortillia secunda), седмичник европейский (Trientalis europaea), небольшими рыхлыми клонами до единичных особей присутствуют щитовник шартский (Dryopteris carthusiana), ожика волосистая (Luzula pilosa), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia). В участках леса с разреженным древостоем и в «окнах» (результат выпадения стволов) начинает разрастаться орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum). В условиях крайней сухости почвы – на гривах и выровненных участках – сплошное покрытие создает брусника (Vaccinium vitis-idaea); среди зарослей этого вида широко представлен марьянник луговой (Melampyrum pratense) – индикатор бедных и кислых почв.

На прогреваемых опушках и вершинах гряд получают развитие виды лишайниковых и сухих сосняков (боров), отличающихся признаками ксерофитов-псаммофитов и повышенным светолюбием. К числу таких боровых растений относятся кошачья лапка двудомная (Antennaria dioica), овсяница овечья (Festuca ovina), ястребинка волосистая (Hieracium pilosella), дивала многолетняя (Scleranthus perennis), смолёвка татарская (Silene tatarica), а из мхов – политрихум можжевельниковидный (Polytrichum juniperinum). Список боровых растений дополняет редкий на биостанции и в Ярославской области вид – лерхенфельдия извилистая (Lerchenfeldia flexuosa). В напочвенном ярусе среди моховой подушки из плеврозиума Шребера небольшими куртинами отмечаются кустистые лишайники кладония оленья (Cladonia rangiferina), кладония лесная (Cladonia arbuscula), цетрария исландская (Cetraria islandica). В условиях умеренного увлажнения получает развитие черника (Vaccinium myrtillus), местами с примесью вейника наземного (Calamagrostis epigeios). На опушках группа сухотравных сосняков представлена ландышевым вариантом.

По сравнению с другими типами леса сосняки отличаются наименьшим флористическим богатством, что определяется неблагоприятными почвенно-грунтовыми условиями. Вместе с тем в разных типах сосняков биостанции можно встретить ряд редких видов растений: грушанку зелёноцветковую (Pyrola chlorantha), гудайеру ползучую (Goodyera repens), зимолюбку зонтичную (Chimaphyla umbellata), можжевельник обыкновенный (Juniperus communis), плауны годичный (Lycopodium annotinum) и булавовидный (Lycopodium clavatum). Сосняки биостанции в условиях отсутствия семенного возобновления сосны со временем будут вытеснены более конкурентоспособной елью, что уже наблюдается в виде обильного разновозрастного подроста ели (до 30 особей на 100 кв. м, треть из которых достигла второго яруса древостоя) в сосняках черничных.

Древостои из нескольких пород деревьев (полидоминантные древостои), к каковым на биостанции относятся берёзово-сосновые насаждения, формируются на выровненных участках водораздела в зоне контакта (экотона) сосны и берёзы и занимают на территории биостанции небольшие по ширине (10-30 м) прерывистые участки. Данный тип леса сформировался естественным путём на месте вырубленных ельников. Совместное произрастание двух пород положительно влияет на продуктивность насаждений, а также на их состав и структуру. Сомкнутость крон в отдельных участках леса колеблется от 0,5 до 0,8. В вертикальной структуре выделяется 3-4 яруса. Подрост чаще всего представлен елью, сосна отмечается единично, берёза – только в «окнах». Состав подлеска достаточно стабилен. В нем встречаются ирга овалолистная, ива козья, крушина ломкая, рябина обыкновенная. Редко и единично отмечаются лещина обыкновенная (Corylus avellana), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa), липа сердцевидная (Tilia cordata), сеянцы дуба черешчатого (Quercus robur). Последние формируются из семян, заносимых зоохорным путем.

Травяно-кустарничковый ярус полидоминантных древостоев хорошо выражен и довольно разнообразен. Он сочетает индикаторные виды коренных еловых и лиственных лесов. К первым относятся кислица обыкновенная, майник двулистный, седмичник европейский (Trientalis europaea), брусника (Vaccinium vitis-idaea), ожика волосистая (Luzula pilisa), вероника лекарственная (Veronica officinalis), черника (Vaccinium myrtillus), участие которых в покрытии значительно ниже, чем в сосняках. Видами лиственного леса являются вейник наземный (Calamagrostis epigeios), костяника (Rubus saxatilis), ландыш майский (Convallaria majalis), земляника лесная (Fragaria vesca), подмаренник мягкий (Galium mollugo), марьянник дубравный (Melampyrum nemorosum), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia), звездчатки жестколистная и дубравная, вероника дубравная (Veronica chamaedrys). В участках леса с разреженным древостоем разрастается орляк обыкновенный. Моховой покров развит слабо. В берёзово-сосновом лесу охраняемыми видами являются земляника мускусная (Fragaria moschata) и любка двулистная (Platanthera bifolia), редкими для биостанции – колокольчик персиколистный (Campanula persicifolia), одноцветка одноцветковая (Moneses uniflora).

Чистых еловых древостоев, выполненных елью европейской (Picea abies), коренной лесообразующей породой таёжной зоны, на биостанции в настоящее время нет. Восстановительная сукцессия к еловым лесам находится на стадии елово-берёзовых древостоев с предельным возрастом ели 60-70 лет (класс бонитета II). Подлесок в сообществах не развит, единично встречаются рябина обыкновенная, крушина ломкая. При высокой сомкнутости крон (0,7-0,8) под пологом древостоя получают развитие тенелюбивые бореальные виды, образующие в травяно-кустарничковом ярусе кислично-мелкотравные, кислично-мелкопапоротниковые, кислично-черничные синузии. Участие в травостое неморальных видов ограничивается единичным присутствием звездчатки жестколистной, зеленчука жёлтого, пролесника многолетнего (Mercurialis perennis). Моховой покров в лесу вполне развит и представлен преимущественно гилокомиумом блестящим с куртинными вкраплениями дикрана многоножкового, птилиума гребенчатого (Ptilium crista-castrensis), плеврозиума Шребера. По составу доминирующих (количественно обильных) видов травяно-кустарничкового яруса такой лес можно отнести к ельникам берёзовым кисличного типа. Природоохранную ценность на биостанции представляют растущие в верхней части склона реки на границе территории (со стороны устьевого створа реки Улейма) отдельные высоко бонитетные семенные экземпляры ели столетнего возраста высотой 30-32 м с диаметром ствола более 50 см.

Еще один тип вторичных лесных насаждений на биостанции представлен сероольшаником овражно-долинного типа по условиям местоположения с доминированием в древесном ярусе ольхи серой (Alnus incana). Остатки старовозрастного разреженного древостоя (сомкнутость крон 0,3) из ольхи с единичным присутствием ели высотой до 25 м сохранились лишь на крутых склонах оврага. Под пологом такого древостоя в условиях умеренного увлажнения разрастается хвощ зимующий (Equisetum hyemale) и щитовник мужской (Driopteris filix-mas), в местах выхода грунтовых вод – таволга вязолистная (Filipendula ulmaria), недотрога обыкновенная (Impatiens noli-tangere), скерда болотная (Crepis poludosa). Днище оврага местами труднопроходимо от разросшегося кустарника чёрной смородины (Ribes nigrum), малины, черемухи (Padus avium), оплетаемых хмелем вьющимся (Humulus lupulus) и сорно-лесных нитрофильных трав – сныти обыкновенной (Aegopodium podagraria), крапивы (Urtica dioica). На осветлённых участках склона единично встречаются дубравные виды древесных растений – бересклет бородавчатый, бузина красная (Sambucus racemosa), лещина обыкновенная, калина обыкновенная (Viburnum opulus). Моховой покров в сообществах слабый (до 15 % покрытия), создаваемый куртинными скоплениями среди трав гигрофильных видов мхов рода плагиомниум (Plagiomnium). Сложные синузии мхов с участием представителей родов Brachythecium, Climacium, Dicranum, Hylocomium, Plagiomnium, Pleurozium в виде небольших скоплений (латок) получают развитие на валежнике, в основании стволов, на пнях, валунах. С данным типом леса связано произрастание редкого на территории биостанции вида – фегоптериса связывающего (Phegopteris connectilis).

В границах общего контура, занятого описанными выше типами леса, местами встречаются более сложные синузии из нескольких пород деревьев – лиственных (берёзы, ольхи, осины) и хвойных (ели, сосны). Сомкнутость крон в таких участках колеблется от 0,5 до 0,8. Древостой смешанных насаждений чаще всего разновозрастный (наряду с 40-летними особями встречаются 100-150-летние). Подрост представлен как правило елью и единично дубом. Следует отметить, что подрост дуба (ювенильные и имматурные особи) отмечается также во всех типах сосновых лесов, но оценивается как неблагонадежный.

Места избыточного увлажнения (берег реки, участки с нарушенным стоком на линии студенческих домиков, колеи грунтовых дорог на биостанции) зарастают гигрофильными видами ивы:  ивой козьей, ивой мирзинолистной, или чернеющей (Salix myrsinifolia), ивой пепельной (Salix cinerea), ивой Штарке (Salix starkeana). В границах полосы отвода автодороги (участки откоса и кювета) формируется молодой сероольшаник таволгово-крапивный с единичным участием сосны и ивы козьей. 

Безлесные участки биостанции представлены опушками и лесными полянами, растительность которых образована злаково-разнотравными сообществами. В составе сообществ в условиях рекреационного воздействия преобладают низкорослые луговые и сорно-луговые растения, устойчивые к вытаптыванию. Высокотравные луговины  биостанции приурочены к прирусловой части поймы и представлены преимущественно щучковыми и таволговыми (лобазниковыми) сообществами. Из высокорослых трав значительные скопления на опушках создаёт ежегодно и обильно цветущий купырь лесной (Anthriscus sylvestris). Флористический состав суходольных луговин сильно варьирует по годам в зависимости от количества атмосферных осадков.

На биостанции особого внимания заслуживает растительность лесной поляны площадью до 30 м², расположенной в контуре между складом, тропинкой и жилым домом. Это часть плоского склона безымянного ручья, зарастающего берёзово-еловым древостоем. В травостое участка с возрастанием увлажнения почвы от тропы к ручью наблюдается постепенное замещение гигромезофильных видов лиственных лесов гигрофильными лугово-болотными видами. К первым относятся сныть обыкновенная, живучка ползучая (Ajuga reptans), хвощ луговой (Equisetum pretense), земляника лесная, майник двулистный, марьянник дубравный, мятлик луговой (Poa pratensis), лапчатка прямостоячая (Potentilla erecta), звездчатка жестколистная, вероника дубравная, ко вторым – дудник лесной (Angelica sylvestris), осока пузырчатая (Carex vesicaria), мятлик болотный (Poa palustris), камыш лесной (Scirpus sylvaticus). Травостой участка зарастает гигрофильными ивой серой и ивой  Штарке, а также подростом берёзы повислой и осины. В контуре данного биотопа произрастают три охраняемых вида орхидей Ярославской области – пальчатокоренник Фукса (Dactylorhiza fuchsia), дремлик широколистный (Epipactis helleborine) и тайник яйцевидный (Listera ovata).

Сорно-рудеральные виды растений биостанции реализуются на различных нарушенных типах местообитаний, какими являются обочины дорог, лесные тропинки, противопожарный ров, мусорные места. Особого внимания требует вид борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi), активное распространение которого по обочинам дорог от заброшенной скотоводческой фермы у деревни Кузнецово достигло подъездной дороги к биостанции.