Arboretum Kórnickie należy do Instytutu Dendrologii Polskiej Akademii Nauk. Zebrano tutaj bogatą kolekcję drzew i krzewów pochodzących z umiarkowanej strefy półkuli północnej. Szczególnie liczne gatunki reprezentują flory drzewiaste wschodniej Azji (Japonia, Korea, Chiny) i Ameryki Północnej. W kolekcjach rosną także drzewa i krzewy z górskich obszarów Azji Środkowej i Kaukazu. Liczba gatunków i odmian w kolekcjach arboretum wynosi obecnie około 3500.
Szczególnie bogato reprezentowane są brzozy (Betula), suchodrzewy (Lonicera), topole (Populus), bzy-lilaki (Syringa), tawuły (Spiraea) oraz drzewa i krzewy iglaste (jodły, świerki, sosny, cisy, żywotniki, jałowce i inne). W arboretum zgromadzono także bogatą kolekcję krzewów ozdobnych (forsycje, jabłonie, wiśnie, różaneczniki, żylistki, krzewuszki, magnolie, jaśminowce i inne).
Powstanie tak bogatej kolekcji dendrologicznej jest wynikiem działalności kilku pokoleń osób związanych z Kórnikiem. W drugiej połowie XVIII w. Teofila z Działyńskich Potulicka urządziła przy zamku park w stylu francuskim ze strzyżonymi żywopłotami, kamiennymi figurami zwierząt i wodotryskami. Kolejna przebudowa parku w latach 1826-1860 była prowadzona przez Tytusa Działyńskiego, który rozpoczął gromadzenie kolekcji drzew i krzewów na wzór podobnych obiektów w Anglii, we Francji i w Niemczech. Park został przebudowany w nowym wówczas stylu krajobrazowym zwanym też angielskim, który charakteryzuje się swobodnym układem grup drzew, rozległymi przestrzeniami łąk i dalekimi perspektywami. Park kórnicki do dzisiaj zachował wiele elementów takiej właśnie architektury ogrodowej.
Tytus Działyński, a następnie jego syn Jan sprowadzali do Kórnika nasiona i sadzonki licznych drzew i krzewów, najczęściej nie znanych wówczas w Polsce, ze szkółek i najbardziej znanych zakładów ogrodniczych w Anglii, we Francji, Holandii i Niemczech, wydatkując na ten cel poważne sumy. Szczególnie Jan Działyński w latach 1860-1880 zgromadził tu kolekcję liczącą około 1500 gatunków. Były to niewątpliwie najbogatsze zbiory dendrologiczne na ziemiach polskich i jedne z największych w Europie. Jan Działyński jest także twórcą wspaniałego parku w Gołuchowie, gdzie również założył bardzo bogate arboretum z licznymi gatunkami obcych drzew i krzewów. Tytus i Jan Działyński tworzyli kolekcję drzew i krzewów w Kórniku z wyraźnym celem założenia tu wyższej szkoły leśnej i ogrodniczej. Po śmierci Jana Działyńskiego (1880 r.) Kórnik stał się własnością Władysława Zamoyskiego (1853-1924), który przed śmiercią przekazał dobra kórnickie wraz z bezcennymi zbiorami muzealnymi, biblioteką i parkiem narodowi polskiemu, tworząc Fundację "Zakłady Kórnickie". Kolekcja dendrologiczna miała służyć według woli fundatora badaniom naukowym dla leśnictwa i ogrodnictwa.
Od 1926 r. "Ogrodami Kórnickimi", bo tak wówczas nazywano park, szkółki i sady, kierował Antoni Wróblewski, wybitny dendrolog, ogrodnik i botanik. Odbudował on w krótkim czasie zaniedbany park i zgromadził kolekcję drzew i krzewów, która przed II wojną światową liczyła 3000 gatunków i odmian. Wprowadził pełną dokumentację kolekcji dendrologicznej i pomologicznej tak, że mogły być one wykorzystane do badań naukowych. Powiększone zostały szkółki kórnickie, które znane były z produkcji szerokiego asortymentu rzadkich drzew i krzewów. Poprzez szkółki rozpowszechniono w kraju nowe lub mało znane drzewa i krzewy. Między innymi wprowadzone zostały do uprawy w Polsce takie gatunki jak: jodła koreańska (Abies koreana), żywotnik zachodni odm. złocista (Thuja occidentalis 'Aurescens'), jodła Veitcha (Abies veitchii), kolkwicja chińska (Kolkwitzia amabilis), jabłonie purpurowe (Malus purpurea) i wiele innych. Już w okresie międzywojennym A. Wróblewski usilnie zabiegał o zorganizowanie w Kórniku zakładu naukowego, który zajmowałby się badaniem drzew i krzewów. Starania nie przyniosły jednak większych rezultatów ze względu na brak funduszów. Mimo to powstał projekt organizacji Zakładu Badania Drzew i Lasu, który doczekał się pełnej realizacji w okresie powojennym. W 1952 r. ówczesny Zakład Dendrologii i Pomologii został przejęty przez Polską Akademię Nauk. Arboretum Kórnickie jako integralna część tego Zakładu i ważna baza badań naukowych weszło w okres nowego i dynamicznego rozwoju. Powiększona została powierzchnia Arboretum, która wynosi obecnie 50 ha. Powiększone zostały kolekcje niektórych rodzajów, głównie krzewów ozdobnych (różaneczniki, wrzosy i wrzośce, jabłonie, bzy-lilaki, karłowate odmiany świerków) i drzew szybko rosnących (topole i wierzby). Założona została nowa kolekcja dendrologiczna na terenie lasu doświadczalnego Zwierzyniec (na przeciwległym brzegu Jeziora Kórnickiego). Umieszczono tu kolekcję niektórych drzew iglastych (jodły) oraz krzewów z rodziny wrzosowatych (różaneczniki). Kolekcję krzewów ozdobnych ze względu na brak miejsca w starym Arboretum przeniesiono poza jego granice na tereny doświadczalne. Tutaj więc znalazła się powiększona kolekcja jabłoni ozdobnych, bzów-lilaków, forsycji, tawuł i innych rodzajów. Drzewa i krzewy zgromadzone w kolekcji Arboretum Kórnickiego są obiektem wielokierunkowych badań prowadzonych przez Instytut Dendrologii. W pierwszym rzędzie są to prace z zakresu systematyki, aklimatyzacji, fizjologii i genetyki. Wyniki tych prac są wykorzystywane w leśnictwie, ogrodnictwie (zadrzewianie miast i osiedli) oraz służą w coraz większym zakresie ochronie środowiska i idei zadrzewiania kraju. Arboretum Kórnickie spełnia ważną rolę w procesie introdukcji drzew i krzewów. Jest placówka, gdzie nowe lub mało znane gatunki i odmiany przechodzą pierwszy okres adaptacji w odmiennych dla nich warunkach klimatycznych. Na podstawie pierwszych obserwacji roślin w Arboretum można polecać je do uprawy w Polsce i określić wymagania oraz przydatność gospodarczą. W Arboretum Kórnickim rosną wspaniałe okazy rzadkich drzew i krzewów oraz liczne stare drzewa krajowe. Do najwspanialszych należą potężne buki, lipy, dęby, świerki, jodły, topole i wiązy. Za najstarsze uznać należy stare lipy w głównej alei biegnącej od zamku w kierunku południowym. Liczą one około 300 lat. Wiek potężnego buka przy fosie otaczającej zamek szacuje się na 250 lat. Interesującym przykładem alei parkowej jest droga gęsto obsadzona lipami we wschodniej części Arboretum. Została założona około 1890 r. i zwana jest Aleją Generałowej Zamoyskiej (matka fundatora - Władysława Zamoyskiego).
Na szczególną uwagę zasługują także wspaniałe okazy obcych drzew posadzone w czasach Tytusa i Jana Działyńskich, a więc liczące 120-150 lat. Są to przede wszystkim czarne orzechy (Juglans nigra) w pobliżu zamku, miłorzęby (Ginkgo biloba) i kłęki kanadyjskie (Gymnocladus dioicus) - przy bramie wejściowej do zamku, cypryśniki błotne (Taxodium distichum) na łąkach w centralnej części arboretum, magnolie drzewiaste (Magnolia acuminata), liczne platany (Platanus acerifotia), przeorzechy (Carya laciniosa, C. cordiformis, C. ovata), jodły greckie (Abies cephalonica) i inne.