Способность растений принимать определенное положение под влиянием солнечного света называется гелиотропизмом. В начале XIX века этот термин ввел швейцарский и французский ботаник Огустен Декандоль-старший для описания роста верхушки стебля по направлению к солнцу. Растения умеют тянуться к свету и разворачивают листья для большего захвата лучей. Гелиотропизм характерен не только для подсолнуха, но и, например, для череды, лотоса, эвкалипта. 
Гормон роста растений — ауксин — накапливается на той стороне подсолнуха, которая находится в тени, и уже на рассвете она содержит большую концентрацию фитогормона. Получается, что в течение суток одна часть стебля растет быстрее другой, и растение поворачивается в сторону медленнее растущих клеток, то есть к свету. 
Как же оно узнает, когда и откуда взойдет солнце? В 2016 году ученые Калифорнийского университета в Дэвисе и Университета Виргинии выяснили, что подсолнухи руководствуются внутренними биоритмами. Это доказал эксперимент. Часть подсолнухов ученые высадили в лаборатории, в которой постоянно был включен свет. А другую часть — в поле, закрепив при этом некоторые растения таким образом, чтобы они не могли разворачиваться. Оказалось, что при искусственном изменении длительности светового дня растения утрачивали способность ориентироваться на солнце. Следовательно, подсолнухи, выращенные в лаборатории и в поле, но в закрепленном состоянии, «терялись» во времени. Как следствие, их соцветия росли медленнее, а листья были меньше. Более того, они дали на 10% меньше урожая, чем те подсолнухи, которые росли в естественных условиях. Помимо накопления большей биомассы способность подсолнухов поворачиваться вслед за солнцем имеет еще одно преимущество: позволяет привлекать больше насекомых-опылителей. Причина простая: утром соцветия повернуты на восток, что помогает им быстрее прогреться. А пчелы предпочитают теплые цветки и потому подлетают к подсолнуху намного чаще, чем к растениям, обращенным по утрам на запад.
