水杉是世界上珍稀的孑遗植物，曾广泛生长在远古时期的中生代白垩纪及新生代，到第四纪冰川时地球上发生了冰川，同属于水杉属的其他种类抵抗不住冰川的袭击已经全部灭绝，只有在中国的少数水杉躲过了这场浩劫，与恐龙同代的水杉幸存下来。水杉素有“活化石”之称，对于古植物、古气候、古地理和地质学，以及裸子植物系统发育的研究均有重要的意义。

冰川的出现对全球气候和生物发展的影响很大，特别是第四纪冰川，直接作用于人类的生存环境。我国第四纪冰川的范围包括东北的长白山、大、小兴安岭，北方和西北的崂山、泰山、华山、太白山、秦岭、五台山、太行山、吕梁山、阴山、贺兰山，南方的滇、黔、桂、赣、浙、西藏等山地和高原，也波及到东部山区并常以冰舌向山麓平原流溢。这次大冰期，可分四次亚冰期、三次间冰期和一个冰后期。在最大一次冰期中，全球大陆有32%的面积被冰川覆盖，大量的冰停滞于大陆上，致使海面下降约130米。原始人类正是在第四纪冰期和间冰期的气候变化中，发展成为现代人的。

目前，我国水杉主要分布于湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的局部地区，垂直分布一般为海拔750~1500米。多生于山谷或山麓附近地势平缓、土层深厚、湿润或稍有积水的地方，耐寒性强，耐水湿能力强。