Geriausi šiltnamio augalai yra veislės, kurioms taikomi tokie patys arba panašūs temperatūros reikalavimai. Pasirinkę augalus su panašiais aplinkos poreikiais, sodininkai gali būti užtikrinti, kad jų šiltnamiuose esančios gėlės, vaisiai ar daržovės augs ir klestės kartu. Tropiniai, subtropiniai, sultingi ir valgomi augalai – tai tik keletas skirtingų augalų tipų, kuriuos galima sėkmingai auginti šiltnamyje, derinant juos su tos pačios rūšies augalais.
Idealūs šiltnamio augalai sodininkams, norintiems auginti daržovių sodą, yra burokėliai, morkos, agurkai, žalieji svogūnai, salotos, žirniai, paprikos ir pomidorai. Nors šių daržovių temperatūros reikalavimai yra panašūs, kiekviena turi savo sąlygas tinkamam sodinimui. Pavyzdžiui, burokėliai ir morkos yra šakninės daržovės ir dažniausiai auginami dėžėse arba kubiluose, pastatytuose pavėsingose vietose. Pomidorus taip pat galima auginti kubiluose, tačiau jiems reikia daugiau šviesos nei šakniavaisėms ir gali prireikti tam tikros paramos, kad būtų užtikrintas jų augimas. Kukurūzai gali būti auginami ir šiltnamyje, o daugelis sodininkų pastebėjo, kad geriausi rezultatai gaunami sodinant kukurūzus tiesiai į specialiai paruoštą lysvę šiltnamio grindyse.
Gėlės yra patikimi šiltnamio augalai. Keista, bet orchidėjos yra vienas populiariausių augalų šiltnamiui, nepaisant suvokimo, kad jos jautrios ir sunkiai auginamos. Yra keletas orchidėjų veislių, kurias šiltnamių augintojai išaugino labai sėkmingai; tai kalantė, dendrobis, laelija ir falenopsis. Kitos gėlių rūšys, kurios gerai auga kartu, yra narcizai, snapeliai ir tulpės.
Orchidėjos nėra vieninteliai lengvai auginami tropinio tipo šiltnamio augalai. Begonijos, ciklamenai, paparčiai, fuksijos ir kardeliai mėgsta drėgmę ir gerai auga kartu šiltnamio aplinkoje. Atogrąžų vaisiai taip pat klesti kaip šiltnamio augalai; tai bananai, ličiai, mangai, persimonai ir vaisiai.
Augalų auginimas šiltnamyje leidžia sodininkams aukšto lygio kontroliuoti elementus. Nors temperatūrą ir šviesos poveikį galima reguliuoti, šiltnamio dydis negali būti reguliuojamas. Daugumos šiltnamių erdvė yra ribota, o sodininkai mano, kad geriausias būdas yra pasirinkti šiltnamio augalus, kurie duoda optimalų produkcijos kiekį, palyginti su augalo dydžiu. Pavyzdžiui, sodininkui gali būti nenaudinga pirkti didelį vaismedį, užauginantį penkis ar šešis vaisius, kad ir koks naujas ar skanus derlius būtų. Vietoj to, jis arba ji išnaudos visą šiltnamio erdvę, kad pasodintų kuo daugiau daržovių, vaisių ir gėlių.