В его составе сохранились высокоспециализированные и поэтому редкие виды растений. Наиболее интересны среди флористических находок орхидные и, прежде всего, венерин башмачок. Вид находится под непосредственной угрозой исчезновения и взят под охрану во всех европейских странах. В Красной книге РБ вид имеет первую охранную категорию. До  конца 80-х годов считалось, что в республике венерин башмачок приуроченности к каким-либо определенным районам не проявляет. Однако в первой половине 90-х годов были открыты ранее неизвестные места распространения вида в юго-западной части Беларуси в полосе Хмелевка-Луково-Дивин, все чаще именуемой «Орхидным поясом». Численность выявленных растений венерина башмачка в лесных биоценозах, расположенных вблизи каждого из названных населенных пунктов составляет от 2-х (Хмелевка) до 6-ти (Дивин) тысяч растений. Для сравнения в Беловежской пуще насчитывается всего лишь около 18 экземпляров растений.В заказнике «Луково» обнаружено и учтено свыше 3-х тысяч экземпляров венерина башмачка. Наиболее продуктивные экотопы размещены по периферии участков суходольной растительности на повышениях рельефа, сложенных карбонатными породами (дубняки всех отмеченных типов, грабняки). Реже венерин башмачок встречается единичными особями. Довольно часто фиксируются многостеблевые картины, образованные старыми экземплярами. В этом случае до 80% побегов являются цветоносными. В отдельных местах встречаются ценопопуляции, численностью 500 и более особей. В ценопопуляциях, приуроченных к наименее антропогенным трансформированным сообществам, наблюдается примерно одинаковое соотношение молодых, средневозрастных и старых растений. Интересен эффект омоложения ценопопуляций тех местообитаний, которые испытали то или иное воздействие (рубки, падение уровня грунтовых вод) – 55-70% от общего числа растений составляют возрастно-молодые особи. К числу факторов, негативно сказавшихся на состоянии растений, относятся проведенная осушительная мелиорация на сопредельных участках, рубки главного пользования, прогон скота, хаотичная прокладка дорог.Из других орхидных, произрастающих в заказнике «Луково», наиболее часто встречаются пыльцеголовник красный и тайник яйцевидный. Первый вид распространен во вторичных мелколиственных лесах (березняках) и массово отмечается в отдельные годы, второй приурочен к старым дубравам. Виды орхидных, нуждающихся в профилактической охране, представлены любкой двулистной и дремликом чемерицевидным.       

В мае 1992 года обнаружено первое из известных в Брестской области мест произрастания ветреницы лесной – редкого лесостепного реликтового вида. Экотоп вида – суходольный, хорошо освещаемый и прогреваемый участок, поросший кустарниковой растительностью (орешник). Из  80 экземпляров растений лишь 3 оказались в цветущем состоянии.На богатых увлажненных почвах в старых дубово-грабовых лесах повсеместно распространена зубянка клубненосная. Растение интересно тем, что в пазухах верхних листьев образуются живородящие луковички-клубеньки. Опадая вокруг растений, они дают начало новым особям. Под пологом дубрав произрастает лилия кудреватая, на лесных полянах старых вырубках и окраинах дубрав широко распространен касатик сибирский, в дубовых и дубово-грабовых лесах довольно редко встречается кадило сарматское.  Из растений, включенных в первое издание Красной книги Беларуси, найдены колокольчик персиколистный и первоцвет весенний, интерес представляет и такой редкий вид как гнездовка обыкновенная. Помимо перечисленных охраняемых растений на участке выявлено значительное число видов лекарственных растений: ландыш майский, багульник болотный, валериана лекарственная, девясил, репешок аптечный, зверобой продырявленный, лапчатка прямостоячая (калган), а также клюква болотная. Учитывая все возрастающую популярность методов фитотерапии, запасы растительного лекарственного сырья в пределах заказника заслуживают внимания.