Στα δύο τμήματα του Πάρκου, από τις ερευνητικές εργασίες του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Απολιθωμένου Δάσους Λέσβου, έχουν αποκαλυφθεί σημαντικά φυτικά απολιθώματα – πρόκειται κυρίως για ριζικούς κόμβους, ριζικά συστήματα και κατώτερα τμήματα κορμών που συγκροτούν ένα σπάνιας φυσικής ομορφιάς γεώτοπο.
Στο Πάρκο Πλάκας Σιγρίου έχουν προσδιορισθεί πευκίδες και μια μεγάλη ποικιλία από καρποφόρα φυτά (αγγειόσπερμα), τα οποία δεν εμφανίζονται σε τόσο μεγάλη ποικιλία σε καμία άλλη χερσαία θέση, συνθέτοντας έτσι το τοπίο της βλάστησης στην Λέσβο πριν 20 εκατομμύρια χρόνια. Ειδικότερα εντοπίσθηκαν φυτικά απολιθώματα που αντιστοιχούν στη σημερινή Πεύκη (τα είδη Pinuxylon και Pinus), δένδρα της κανέλλας και της δάφνης (Laurinoxylon, Cinnamomum polymorphum, Dafnogene polymorphum), της Λεύκης(Populoxylon), του Πλατάνου (Platanoxylon) και Φοινικίδες (Palmoxylon). Πρόκειται για διαφορετική ζώνη δασικής βλάστησης σε σχέση με το γνωστό Πάρκο του Απολιθωμένου Δάσους στη θέση «Μπαλή Αλώνια», στο οποίο συναντώνται σχεδόν αποκλειστικά κωνοφόρα δένδρα (σεκόιες και πρωτοπευκίδες).
Στο Πάρκο Πλάκας Σιγρίου έγιναν σημαντικές παρεμβάσεις για την προστασία των απολιθωμένων κορμών με την κατασκευή προστατευτικών τοιχίων και στεγάστρων. Σήμερα είναι επισκέψιμες 46 ανασκαφικές θέσεις απολιθωμένων δένδρων. Οι περισσότεροι απολιθωμένοι κορμοί συναντώνται ιστάμενοι, δηλαδή στη φυσική θέση ανάπτυξης των δένδρων.
Μεταξύ των ευρημάτων περιλαμβάνεται ο γιγαντιαίος απολιθωμένος κορμός (Νο 1), περιμέτρου 13,7 μέτρων και διαμέτρου 3,70 μέτρων, που αποτελεί – σύμφωνα με τα στοιχεία της παγκόσμιας βιβλιογραφίας – τον μεγαλύτερο σε διαστάσεις ιστάμενο απολιθωμένο κορμό σε ολόκληρο τον κόσμο. Το δένδρο αυτό ανήκει στις Δαφνίδες. Στο κατώτερο τμήμα του κορμού αποκαλύφθηκε τμήμα του ριζικού του συστήματος, γεγονός που αποδεικνύει ότι ο κορμός βρίσκεται στην ίδια ακριβώς θέση στην οποία αναπτύχθηκε το δένδρο πριν απολιθωθεί.
Στην παράκτια ζώνη του πάρκου δεσπόζει και ο ιδιαίτερα εντυπωσιακός κατακείμενος απολιθωμένος κορμός δέντρου, μήκους 14 μέτρων.
