Знания о природе и растительности, полученные в результате экспедиционных обследований, стали основой для создания гербарного фонда. Научный Гербарий (DNZ) насчитывает более 140 тысяч гербарных образцов. Его формирование начато в 1966 году: тогда были собраны первые 550 гербарных образцов. В настоящем в Гербарии репрезентировано 85 % видового разнообразия флоры Донбасса большим числом местонахождений. Ни в каком другом Гербарии мира флора этого региона не представлена с такой полнотой. В Гербарии также хранятся образцы интродуцированных растений и специальные коллекции, документирующие разноплановые научные исследования по систематике, популяционной экологии, охране растительного мира, тератогенезу и др.

Исследования гербарных материалов и наблюдения в природе во время экспедиций и на экспериментальных участках позволили ученым Сада описать 24 новых для науки видов растений: Stipa donetzica Chupryna, Stipa larisae Ostapko, Carduus kondratjukii Gorlaczeva, Carduus tortuosus Gorlaczeva & Kondr., Cirsium roseolum Gorlaczeva, Veronica borysthenica Ostapko, Galium donetzkiensis Ostapko, Galium dubovikae Ostapko, Galium glabricarpum Ostapko, Galium kondratjukii Ostapko, Galium lanulosum Ostapko, Galium raisae Ostapko, Galium ×jubilaeare Ostapko,Rosa krynkensis Ostapko, Thymus kondratjukii Ostapko, Thymus didukhii Ostapko, Veronica donetzica (Ostapko) Ostapko, Veronica pontica Ostapko, Veronica semiglabrata Ostapko, Veronica cretacea Ostapko, Vincetoxicum donetzicum Ostapko, Vincetoxicum flavum Ostapko., Vincetoxicum ucrainicum Ostapko, Vincetoxicum svetlanae Ostapko, и одна разновидность – Thalictrum flexuosum Bernh. ex Reichenb.var. puberulum Ostapko et Gnatyuk.