La variabilité et l’échantillonnage des relevés permettant de définir les unités phytosociologiques, en particulier l’association végétale, ont toujours été une préoccupation des phytosociologues. Ceux-ci approfondissent les critères pour apprécier l’homogénéité (Duvigneaud 1946, Moravec 1971, Van der Maarel, 1979, Foucault 1979…). On cherche à mieux équilibrer l’échantillonnage des relevés au sein des bases de données en amont des analyses (Rense & Janssen 2008, Tichý et al., 2010, Lengyel et al. 2011). Les chercheurs de l’Université d’Orsay (Benzecri 1970, Guinochet 1973, Briane et al. 1974) développent les méthodes d’analyses numériques multivariées en France, notamment l’Analyse factorielle des correspondances (AFC). C’est aussi le cas à la même époque aux Pays-Bas (Westhoff & Van der Maarel 1978, Van der Maarel 1979). D’autres types d’analyses sont employées (Bouxin 2005): analyses de classifications agglomératives et hiérarchiques (CAH), comme Modified Twinspan Classification (Roleček et al. 2009); analyse en composantes principales (ACP), analyse canonique des correspondances (Ter Braak, 1986). Des analyses statistiques de type ANOVA, permettent d’exprimer les variances écologiques des groupements végétaux, calculées à partir des indices écologiques des espèces.
Dans les travaux de caractérisation des unités phytosociologiques, ou « syntaxons », la notion d’espèces caractéristiques est aujourd’hui de plus en plus remplacée par celle « d’espèces diagnostiques » qui sont définies selon des valeurs d’indices de fidélité des espèces par rapport à des ensembles de relevés (Barkman 1989, Chytrỳ et al. 2002, Tichý et al. 2010) comme par exemple le coefficient phi.
Ces analyses sont rendues possibles grâce à des outils informatiques performants : logiciels comme JUICE (Tichý 2002) qui est un tableur adapté incluant une multitude d’outils d’analyse ; bases de données comme TURBOVEG (Hennekens & Schaminée 2001) permettant le stokage des relevés de végétation adapté à la phytosociologie et représentant plus de 60 % des relevés saisis en Europe. En 2009 Schaminée et al. avaient estimé à plus de 4 300 000 les relevés contenus dans les bases de données recensées alors en Europe. EVA (European Vegetation Archive) est une base de données à l’échelle européenne pour stocker dans un référentiel unique les relevés et faciliter leur utilisation à des fins non commerciales par l’ensemble des chercheurs. 132 bases de données mondiales étaient recensées dans le Global Index Vegetation-Plot databases (GIVD) par Dengler et al. (2011) dont 83 en Europe.
Une difficulté actuelle posée à la plupart des utilisateurs de la documentation phytosociologique est le rattachement de leurs relevés aux syntaxons d’une classification phytosociologique plus générale. L’élaboration de « systèmes experts » (SE) a pour objectif de faciliter cette opération en permettant une identification automatique des relevés phytosociologiques. Elle peut être effectuée sur JUICE dans lequel le SE s’appuie sur la méthode Cocktail introduite par Bruelheide et fondée sur la notion de groupes sociologiques d’espèces. Cette méthode propose des définitions formalisées des associations végétales en utilisant les opérateurs logiques du langage booléen. Des informations plus détaillées peuvent être trouvées dans Bouzillé (2014). Un exemple d’application a été mis en place par ce dernier auteur concernant les végétations prairiales hygro et méso-hygrophiles de l’Ouest de la France.