關(guān)于食蟲植物的進化僅有少量的化石記錄，所以其過程并不清晰。已發(fā)現(xiàn)的食蟲植物化石數(shù)量很少，且多為種子和花粉。食蟲植物為草本植物，不具有易成化石的結(jié)構(gòu)，如樹皮或木質(zhì)等。特別是其捕蟲器的結(jié)構(gòu)更為的稚嫩，由于各種原因其可能會在化石中缺失。

盡管如此，仍可利用現(xiàn)代捕蟲器的結(jié)構(gòu)推斷出古代捕蟲器大部分的結(jié)構(gòu)?；\狀或瓶狀葉片捕蟲器毫無疑問源自于卷曲融合的葉片。瓶子草的維管組織是一個很好的例證。捕蟲瓶前方劍葉部混合了來自左側(cè)瓶身和右側(cè)瓶身的維管束，這符合關(guān)于原始葉片兩側(cè)邊緣朝葉片向軸面融合的猜想。黏液捕蟲器也是從一種粘性的非食蟲性葉片逐漸進化來的，與此同時，其也由被動捕蟲器向主動捕蟲器演化。分子數(shù)據(jù)顯示“捕蠅草屬（Dionaea）—貉藻屬（Aldrovanda）”分支與茅膏菜屬（Drosera）有著密切的近緣關(guān)系。但其捕蟲器與茅膏菜之間具有天壤之別，它失去了黏液而轉(zhuǎn)變成快速運動的捕蟲夾，這其中的原因不得而知。

已知的食蟲植物只有約630種。至少有6個分支獨立的植物進化出了食蟲性。但這個“獨立”也是相對的，它們可能都源自同一個具有食蟲傾向的祖先。杜鵑花目（Ericales）和石竹目（Caryophyllales）具有特別多的食蟲植物。而杜鵑花目下的食蟲植物的生態(tài)類似要比其形態(tài)類型更豐富，其目下大部分食蟲植物都生長于貧瘠的地區(qū)，如沼澤和荒原。

有學(xué)者認(rèn)為所有的捕蟲器由一種基本結(jié)構(gòu)——帶毛的葉片演化而來的。帶毛的葉片可吸附雨水使其滯留在上面，特別是當(dāng)葉片呈盾狀時更為有效。這樣濕潤的環(huán)境促進了細(xì)菌在葉片上繁殖。當(dāng)昆蟲落在葉片上時，由于水表面張力的作用，使得昆蟲困于水中窒息而死。緊接著，葉片上的細(xì)菌分解昆蟲的尸體，釋放出可以被葉片直接吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。其吸收原理類似于非食蟲植物的葉面施肥。這使得這些植物在保存水或獲取營養(yǎng)方面更具競爭優(yōu)勢。瓶狀或籠狀的葉片可以更好的收集雨水，導(dǎo)致了籠狀或瓶狀捕蟲器的出現(xiàn)。可產(chǎn)生黏液的粘性葉片可以容易的黏獲昆蟲，導(dǎo)致了黏液捕蟲器的出現(xiàn)。

籠狀或瓶狀捕蟲器通過優(yōu)勝劣汰，留下了更深的籠狀或瓶狀葉片。跟著葉片的兩側(cè)融合在一起，隨后只在底部留下了少量幫助其捕獲獵物的毛被，其余的大部分毛被都消失了。

螺旋貍藻的龍蝦籠狀捕蟲器的來源較難以解釋。它們可能源自專門捕食地面獵物的分叉囊狀捕蟲器，或是源自囊狀捕蟲器上起到引導(dǎo)獵物作用的突出物。不管其起源于什么，龍蝦籠狀捕蟲器絕對是一種優(yōu)良的進化產(chǎn)物。當(dāng)龍蝦籠狀捕蟲器被埋于苔蘚中時，其可以捕食來自各個方向的獵物，從而增大了捕獲率。

貍藻的囊狀捕蟲器可能起源于類似鸚鵡瓶子草（Sarracenia psittacina）的捕蟲器。這種捕蟲器被水淹沒后專門捕食水生獵物。為了防止獵物從捕蟲器中爬出或飛出，其利用蠟質(zhì)，重力和細(xì)長的管道困住獵物。然而當(dāng)捕蟲器被水淹沒后，獵物就能輕易的游出，所以貍藻的囊蓋已從原始的囊門演化為單向開啟的囊蓋。之后，貍藻則演化成為利用捕蟲囊內(nèi)部形成的真空，并通過囊蓋上的長觸毛觸發(fā)的主動捕蟲器。

茅膏菜科的捕蟲器包括黏液捕蟲器和捕蠅草與貉藻具有的夾狀捕蟲器。許多非食蟲植物也具有黏液捕蟲器。腺毛草屬植物和露松屬植物進化出了被動黏液捕蟲器。

主動黏液捕蟲器依靠于快速的移動來制服獵物。茅膏菜屬植物的黏液捕蟲器的運動來源于組織的實際分裂生長，所以它們的運動速度較緩慢。而捕蠅草這的快速運動的夾狀捕蟲器來源于細(xì)胞大小的改變。因其運動之迅速使得黏液對它們來說已并非必要。帶柄的黏液腺曾經(jīng)存在于捕蠅草上，現(xiàn)在它們進化成為了捕蠅草的齒和觸毛。這是一個自然選擇造成原有結(jié)構(gòu)具有新功能的典型例子。

關(guān)于石竹目（Caryophyllales）植物的分類學(xué)分析表明。茅膏菜科（Droseraceae）、穗葉藤屬（Triphyophyllum）、豬籠草科（Nepenthaceae）和露松屬（Drosophyllum）植物與怪柳屬（Tamarix）、鉤枝藤科（Ancistrocladaceae）、蓼科（Polygonaceae）和藍(lán)雪科（Plumbaginaceae）植物之間具有密切的近緣關(guān)系。怪柳的葉片上具有專門分泌鹽分的腺體；藍(lán)雪科的植物中的一部分，如補血草屬（Limonium）植物具有可分泌蛋白酶和黏液等物質(zhì)的腺體。另一部分，如藍(lán)雪屬（Ceratostigma）植物的花萼上具有帶柄的黏液腺，這些腺體可以幫助傳播種子，也可能具有保護花朵免受蠕蟲啃食的功能。這些腺體可能與食蟲植物的腺體是同源的。也許食蟲植物的食蟲性源自于自我保護而不是為了吸取營養(yǎng)。鳳仙花屬植物與瓶子草科（Sarraceniaceae）和捕蠅幌屬（Roridula）之間存在著密切的親緣關(guān)系，它們都具有帶柄的腺體。

只有瘦縮布羅基鳳梨（Brocchinia reducta）和貝爾特羅嘉寶鳳梨（Catopsis berteroniana）這樣的食蟲鳳梨可能非源自于葉片或萼片帶毛的植物。這兩種鳳梨通過產(chǎn)生蠟質(zhì)將中部儲水的基本結(jié)構(gòu)進化出了食蟲性。