La nozione di fototropismo è usata, nel campo della biologia, per alludere al tropismo che genera la luce . Il tropismo, d'altra parte, è il movimento fatto da un organismo sessile (soggetto a un substrato) in risposta a uno stimolo.

Si può quindi affermare che il fototropismo è una reazione di una pianta a uno stimolo luminoso . Quando l'ortaggio cresce verso la fonte di detto stimolo luminoso, si parla di fototropismo positivo . D'altra parte, se la pianta si sviluppa nella direzione opposta a quella della luce, si tratta di un fototropismo negativo .

Le radici, per esempio, hanno un fototropismo negativo: crescono lontano dalla luce. Gli steli, al contrario, mostrano un fototropismo positivo perché si sviluppano verso la sorgente luminosa.

È importante menzionare che le piante hanno fotorecettori, che sono molecole che percepiscono la luce. Nei fotorecettori c'è un pigmento chiamato cromoforo, che assorbe la luce e genera cambiamenti nelle proteine, rispondendo allo stimolo luminoso. Il fototropismo assume una risposta direzionale, sia verso la sorgente luminosa che nella direzione opposta.

Le fototropine sono i fotorecettori più importanti. Hanno una proteina legata al cromoforo che, assorbendo la luce, può agire sull'attività di altre proteine. La diversa modalità di attivazione delle fototropine induce l' auxina, un ormone vegetale, a essere diretta in modo non uniforme nei diversi settori della pianta. Poiché l'auxina favorisce lo sviluppo cellulare, la crescita della pianta varia a seconda dell'incidenza della luce dal fenomeno del fototropismo.

Le auxine sono un insieme di ormoni responsabili della regolazione della crescita delle piante, in particolare dell'allungamento delle loro cellule. La sua sintesi avviene all'apice dello stelo e da lì si spostano in altre parti della pianta, specialmente verso la sua base, dove sono concentrate in larga misura. È grazie al parenchima dei fasci vascolari che questo spostamento diventa possibile.

Sebbene la prima descrizione formale delle auxine e il loro ruolo nello sviluppo delle piante corrisponda a Frits Warmolt Went, un micologo e botanico di origine olandese, fu grazie al lavoro dello scienziato polacco Theophil Ciesielski che la sua scoperta ebbe luogo. Nell'anno 1871, per esempio, Charles Darwin fece affidamento sulla tesi di dottorato di Ciesielski per parlare di una "influenza" che veniva trasmessa dalla fine dello stelo e che era responsabile di una forma di tropismo.

Il fatto che le parti aeree delle piante come gli steli crescano verso la luce attraverso il fototropismo positivo è fondamentale poiché questa risposta favorisce lo sviluppo della fotosintesi : le foglie hanno un migliore accesso all'energia luminosa. Infatti, lo stelo cresce verso la luce mentre la radice va nella direzione opposta e per questo motivo si può affermare che il primo presenta un fototropismo positivo ma il secondo uno negativo.

Sebbene il fototropismo sia uno dei tropismi più evidenti nelle piante, non è l'unico. I due più importanti in aggiunta a questo sono i seguenti: tigmotropismo, che è di vitale importanza per le piante rampicanti in quanto consente loro di aggrapparsi a un oggetto solido e di crescere intorno ad esso; gravitropismo, una crescita proporzionale all'accelerazione della gravità, necessaria per le radici che devono penetrare nel terreno per funzionare correttamente.

Tutti questi concetti sono stati studiati dagli scienziati di cui sopra, durante i numerosi esperimenti condotti per studiare lo sviluppo delle piante. Uno di questi consisteva nel ricoprire i coleoptiles (foglie chiuse su altri) per osservare il comportamento della Phalaris canariensis contro la luce in queste condizioni: il risultato era che non si piegava, cioè che non realizzava il fototropismo.