A Palinoteca ou coleção de lâminas de microscopia permanentes contendo grãos de pólen e esporos de samambaias e licófitas do Instituto de Botânica (IBt) está sediada no Núcleo de Pesquisa em Palinologia do Centro de Pesquisa em Plantas Vasculares. A coleção pertence ao Governo do Estado de São Paulo e tem como missão gerar e subsidiar pesquisas e projetos científicos na área palinológica e biogeográfica, bem como ser depositária de espécimes polínicos e esporos provenientes de pesquisas realizadas no âmbito nacional e internacional.

A Palinoteca do Instituto de Botânica teve início na década de 60 do século XX, com a coleção de lâminas de Cerrado advinda das pesquisas desenvolvidas pelo grupo liderado pela Dra. Maria Léa Salgado-Labouriau, no Laboratório de Fisiologia Vegetal da Seção de Geobotânica. Em 1969, a coleção foi transferida para o Edifício da Fitotaxonomia, na Seção de Dicotiledôneas, sob a curadoria da Dra. Therezinha Sant´Anna Melhem, local onde permanece até os dias atuais.

Pelo Decreto 55.165 que instituiu o novo organograma do Instituto de Botânica publicado em 15 de dezembro de 2009 no Diário Oficial de São Paulo a Seção de Dicotiledôneas passou a ser denominada Núcleo de Pesquisa em Palinologia.

 O Núcleo de Pesquisa em Palinologia conta com uma área de 300 m² onde se encontram dois laboratórios de preparação de amostras palinológicas (um para material atual e o outro para material fóssil), sala de microscopia com microscópios fotônicos e estereomicroscópios, sala de aula para 25 pessoas, assim como salas de pesquisadores, alunos e estagiários.

A Palinoteca passou por uma reforma em 1998 com recursos oriundos da FAPESP, ampliando seus espaços e adquirindo novos armários com gavetas para acomodação das lâminas de microscopia horizontalmente, planejados especialmente para a coleção, possibilitando dessa forma sua expansão para até 180.000 lâminas.

A Palinoteca de referência, sob guarda do Núcleo de Pesquisa em Palinologia do Instituto de Botânica, é uma das maiores coleções do Brasil, contando com grãos de pólen e esporos de samambaias e licófitas da atualidade provenientes de várias áreas do país. A representatividade da coleção tem predominância de determinadas famílias botânicas. Atualmente, são mais de 25.000 lâminas de microscopia catalogadas pertencentes a 3.500 espécies brasileiras organizadas em sua maioria de acordo com Cronquist (1981, 1988), com as mais novas inclusões de lâminas conforme a APG II e APG III, sendo que aproximadamente 70% das espécies incluídas na Palinoteca possuem voucher depositado no herbário do Instituto de Botânica de São Paulo. Na referida coleção encontram‐se grãos de pólen de espécies da Mata Atlântica, Cerrado, Restinga, entre outros. Neste acervo, estão depositadas somente as lâminas de microscopia permanentes com o pólen e esporos procedentes de coletas cujas plantas foram determinadas por especialistas nas diversas famílias botânicas. Para a inclusão na coleção de referência, o pólen ou o esporo é extraído de exsicatas depositadas em diversos herbários nacionais e, em alguns casos, de material fresco, sempre determinado pelos especialistas. O método de preparação utilizado é a acetólise onde os grãos de pólen são acetolizados e montados em lâminas de microscopia com gelatina glicerinada e vedadas com parafina, tornando-se, portanto, permanentes. O pólen e esporo são depositados na coleção de referência somente após serem medidos, descritos morfologicamente, fotografados, e apresentados em publicações científicas.

A documentação da coleção de referência é feita através do registro no catálogo geral (livro) e no sistema de gerenciamento de banco de dados do Microsoft Office Access (MSAccess), onde é inserido o número de registro da exsicata (n.º de tombo), sigla do herbário, sobrenome e número do coletor, nome da família, nome da espécie, local e data de coleta, bioma, localização das lâminas de microscopia nas gavetas dos armários em que se encontram depositadas e quantidades de lâminas de cada espécie. Todas as lâminas da coleção estão acondicionadas em armários de madeira com gavetas horizontais apropriadas para a coleção e devidamente numeradas.

Como fruto dos trabalhos desenvolvidos no Núcleo de Pesquisa em Palinologia ao longo dos anos um importante e distinto acervo palinológico está constituído como Palinoteca Ecológica e Paleoecológica. Neste acervo estão depositadas todas as lâminas de microscopia permanentes procedentes de coletas de material Quaternário de superfície (provenientes de transectos) e subsuperfície (resultado de perfurações de sedimentos lacustres e turfeiras), além das laminas resultantes das pesquisas de polinização zoófila e anemófila.

Atualmente a acessibilidade dos dados da Palinoteca é somente feita no próprio Núcleo de Pesquisa em Palinologia, através da consulta in loco, sem intercâmbio (empréstimo, doação e permuta).