長白柳的氣孔類型多樣，可分為平列型，側列型（又可分為3個亞型），不規則型，環列型。其中不規則型氣孔僅見于青藏墊柳組及長白柳組。胞環型氣孔僅在楊屬、鉆天柳屬、柳屬大白柳組（即心葉柳屬）中有發現，葉表皮微形態特征支持將鉆天柳屬、心葉柳屬從柳屬中分出來獨立成屬。青藏墊柳組及長白柳組均具不規則型氣孔，是由于二者適應相似的極端的生境還是系統上的近緣仍有待進一步研究。平列型和側列型則在幾乎所有柳屬種中都有發現。平列型氣孔是柳屬種的原始類型，其它的氣孔類型均由平列型氣孔演化而來。

通過61個廣義的形態性狀對長白柳的主要類群進行了分支分析，結果表明柳屬為一個自然類群，鉆天柳屬和心葉柳屬(大葉柳組)從柳屬中劃分出來獨立成屬是不合理的。柳屬內部的分辨率較低，只有少數的分支得到了50％以上的靴帶支持率，其中長白柳組為一個單系并進而與青藏墊柳組構成一個單系分支，說明這兩個組有較近的親緣關系。分支樹低的一致性指數（CI＝0.214,0.245）表明所選的廣義形態性狀中的非同源性狀多，從而影響了系統發育重建的可靠性和準確性。

長白柳基于葉綠體trnD-T,atpB-rbcL非編碼區及rbcL基因的序列數據對29組38種長白柳進行了分子系統學研究，基于以上序列的單獨分析及聯合分析都表明柳屬作為一個單系類群得到了很高的靴帶支持率，說明對于柳屬在屬級水平上的細分并不合理，鉆天柳屬及心葉柳屬應重新并入柳屬。分析結果還表明，柳屬分為兩個大支，其中的一支全部為柳亞屬（Skvortsov1968系統）的種，而其中北美的種和舊世界的種又截然分為兩支；另一支的基部類群為三蕊柳組，鉆天柳屬和大白柳組關系密切，處于亞基部位置。而所有皺紋柳亞屬和黃花柳亞屬的種聚成一個大支處于分支的頂端，其內部分辨率極低，說明這兩個亞屬有密切的親緣關系的同時也說明這兩個亞屬的種可能是輻射分化產生的。分析結果還表明青藏墊柳組和長白柳組都不是單系類群。

長白柳基于形態學、分子系統學、現代分布格局以及地史資料對長白柳的生物地理學進行了初步的研究。東亞尤其是喜馬拉雅－橫斷山區是長白柳主要的分布和分化中心。柳屬起源于亞洲東北部，起源時間可能為早白堊紀晚期。并使用分子鐘推測了柳屬各主要類群的分歧時間，其結果表明三蕊柳亞屬、鉆天柳亞屬、皺紋柳亞屬、黃花柳亞屬是柳屬中分化最早的類群，并在較短的時間內分化出這些類群。柳亞屬則相對分化較晚。

柳屬植物在起源后，向東西兩個方向傳播并最終在北美匯合，南美洲的柳為上新世時南、北美洲相連后才傳播過去的；柳屬植物在起源后發生了早期分化，其中的一支為柳亞屬或其祖先類群，傳播到北美的這些原始的柳亞屬的類群與舊世界的種沒有多少基因交流，經歷了相對獨立的演化，另一支演化出了三蕊柳亞屬，鉆天柳組亞屬以及占柳屬絕大多數種類的皺紋柳亞屬和黃花柳亞屬。包括青藏墊柳組在內的大部分青藏高原的柳屬植物可能是原始的皺紋柳亞屬植物在第三紀全球氣候變冷時南遷，到達亞洲中低緯度地區，并在中新世左右擴散到中國西南山地高原地區，隨著青藏高原的隆升而就地分化出來的。而長白柳組則是北極－第三紀成分南遷，并經過冰期、間冰期的反復作用而形成現在的北極－高山分布格局。因此，青藏墊柳組和長白柳組在起源上應該沒有直接的親緣關系。

長白柳是長白山特有植物，形態特殊，對于研究楊柳科植物的系統發育與地理分布有一定的科學價值。長白柳根系較發達，匍匐地面，可以防止高山苔原帶的水土流失。保護好長白柳對維護高山芭苔原帶的生態平衡，美化天池環境有著重要的作用。

可防止高山苔原帶的水土流失,對維護生態平衡,美化天池環境有重要意義，長白柳——長白山特有種，長白山苔原帶的驕傲。它雖高不到1米，卻是宮原帶上的大個子。苔原帶上，幾乎都是10-30厘米的小植物，高大的植物在那里沒辦法生存，那里風太大，每年生長期極短，只適合多年生草本植物生活。楊柳科柳屬植物，有好多好多種，但能夠在海拔2000米以上的高山上生存下來的，真是稀少；所以說，在柳屬植物中，長白柳可以說是攀登高山的英雄。

對研究該科植物的系統發育與地理分布有科學價值。