W ogrodach botanicznych niezwykle ważne jest miejsce, gdzie można uprawiać rośliny z klimatu zupełnie odmiennego niż ten, który panuje w ogrodzie zewnętrznym. W klimacie umiarkowanym ciepłe szklarnie z tropikalnymi roślinami to wielka atrakcja szczególnie podczas pory zimowej. Ogród Botaniczny PAN obejmując przydzielony teren, pierwszą szklarnię dostał wraz z zabudowaniami majątku Janówek. Szklarnia była niewielka, zbudowana jeszcze na początku lat trzydziestych XX w., więc w nowoczesnej placówce naukowej mogła służyć jedynie jako dodatkowe zaplecze.
Można jednak pokusić się o stwierdzenie, że pierwszą ogrodową szklarnię wybudowano ponad 14 tysięcy kilometrów od Powsina, ponieważ pracownicy Ogrodu Botanicznego PAN w ramach III Wyprawy Antarktycznej (1978-1979) brali udział w projektowaniu i budowie szklarni na Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego. Szklarnia doświadczalna wraz z zapleczem ogrodniczo-badawczym miała służyć do produkcji warzyw dla polarników, jak również do badań botanicznych. Powierzchnia szklarni wynosiła 40 m², a w pomieszczeniach usytuowanych obok mieściły się pracownie (botaniczna i ogrodnicza), wraz z zapleczem magazynowym i sanitarnym.
Po doświadczeniach polarnych w 1979 roku rozpoczęła się budowa szklarni w Powsinie, w której miały znaleźć swoje miejsce rośliny z różnych stref klimatycznych. Szklarnie były funkcjonalne, przystosowane do prowadzenia upraw badawczych, dlatego nie miały wyszukanego kształtu, tylko były to powszechnie stosowane moduły do upraw produkcyjnych. Zaletą takiego rozwiązania była możliwość pracy nawet dużych maszyn w środku szklarni, a uprawy roślin na podwyższonych parapetach umożliwiały łatwą pielęgnację. Wysokie rośliny takie jak np. bananowce, sadzone były w gruncie na niewielkich powierzchniach, gdzie nie było parapetów i goście ogrodu obiekty obserwacji mieli na wyciągnięcie ręki, mogli jednak chodzić jedynie środkiem szklarni, bez możliwości wchodzenia między poszczególne parapety. Jednak rośliny z czasem się rozrosły i zaczynało brakować im miejsca, dlatego podjęto decyzję o zbudowaniu kolejnej szklarni. W 1993 roku zbudowano nową szklarnię, także typową, ale już bez parapetów, za to z zagłębieniem w jej środkowej części (niewtajemniczeni myśleli, że będą to baseny). Zagłębienie umożliwiać jednak miało sadzenie pod szkłem wyższych roślin, bez konieczności podwyższania szklanej konstrukcji. Nową szklarnię podzielono na dwie części, w pierwszej posadzono rośliny klimatu subtropikalnego m. in. bogatą kolekcję roślin cytrusowych i kamelii japońskich, natomiast w drugiej znalazły swoje miejsce rośliny tropikalne m. in. paprocie drzewiaste. Lata mijały, a szklarnie starzały się, dlatego należało pomyśleć o kolejnej nowej szklarni. Tym razem wybrano szklarnie zblokowane w systemie holenderskim, które były wyższe od standardowych szklarni produkcyjnych. Prace rozpoczęły się w 2001 roku. Wcześniej rozebrano najstarszą szklaną konstrukcję, jednak część roślin w niej rosnących, ze względu na swoje rozmiary musiało poczekać na przesadzenie. Spowodowało to, że niektóre okazy miały okazję zapoznać się z zimową aurą, ale tylko przez chwilę, bo zaraz dostały nowy szklany dach i dom. Nowa szklarnia w plebiscycie publiczności otrzymała nazwę „Zielony Raj” i otworzyła swoje wnętrza dla zwiedzających w 2003 roku.