Pojęcie fototropizmu stosuje się w dziedzinie biologii, aby nawiązać do tropizmu, który wytwarza światło . Z kolei tropizm jest ruchem wykonanym przez osiadły organizm (poddany substratowi) w odpowiedzi na bodziec.
Można zatem powiedzieć, że fototropizm jest reakcją rośliny na bodziec świetlny . Gdy warzywo rośnie w kierunku źródła wspomnianego bodźca świetlnego, mówi się o pozytywnym fototropizmie . Z drugiej strony, jeśli roślina rozwija się w kierunku przeciwnym do kierunku światła, jest to negatywny fototropizm .
Na przykład korzenie mają negatywny fototropizm: rosną od światła. Z kolei łodygi wykazują pozytywny fototropizm, ponieważ rozwijają się w kierunku źródła światła.
Ważne jest, aby wspomnieć, że rośliny mają fotoreceptory, które są cząsteczkami postrzegającymi światło. W fotoreceptorach znajduje się pigment zwany chromoforem, który pochłania światło i generuje zmiany w białkach, reagując na bodziec świetlny. Fototropizm zakłada reakcję kierunkową, albo w stronę źródła światła, albo w przeciwnym kierunku.
Fototropiny są najważniejszymi fotoreceptorami. Mają białko związane z chromoforem, który absorbując światło może oddziaływać na aktywność innych białek. Różny tryb aktywacji fototropin powoduje, że auksynę, hormon roślinny, kieruje się nierównomiernie do różnych sektorów rośliny. Ponieważ auksyna sprzyja rozwojowi komórek, wzrost rośliny zmienia się w zależności od występowania światła przez zjawisko fototropizmu.
Auksyny to zestaw hormonów odpowiedzialnych za regulację wzrostu roślin, w szczególności wydłużenie ich komórek. Jego synteza odbywa się na wierzchołku łodygi, a stamtąd przenoszą się do innych części rośliny, szczególnie w kierunku jej podstawy, gdzie są w dużym stopniu skoncentrowane. To dzięki miąższowi wiązek naczyniowych to przesunięcie staje się możliwe.
Chociaż pierwszy formalny opis auksyn i ich rola w rozwoju roślin odpowiada Frits Warmolt Went, mikologowi i botanikowi pochodzenia holenderskiego, to dzięki pracy polskiego uczonego Theophila Ciesielskiego dokonano jego odkrycia . Na przykład w roku 1871 Karol Darwin opierał się na rozprawie doktorskiej Ciesielskiego, by mówić o "wpływie", który został przeniesiony z końca łodygi i który był odpowiedzialny za formę tropizmu.
Fakt, że części nadziemne roślin, takie jak łodygi, rosną w kierunku światła dzięki pozytywnemu fototropizmowi, jest kluczowy, ponieważ ta reakcja sprzyja rozwojowi fotosyntezy : liście mają lepszy dostęp do energii świetlnej. W rzeczywistości łodyga rośnie w kierunku światła, podczas gdy korzeń idzie w przeciwnym kierunku iz tego powodu można powiedzieć, że pierwszy przedstawia pozytywny fototropizm, ale drugi jest negatywny.
Chociaż fototropizm jest jednym z najbardziej widocznych tropizmów w roślinach, nie jest on jedyny. Dwa najważniejsze z nich to: tigmotropizm, który ma ogromne znaczenie dla roślin pnących, ponieważ pozwala im przylgnąć do stałego obiektu i wokół niego rosnąć; grawitropizm, wzrost proporcjonalny do przyspieszenia grawitacyjnego, niezbędny dla korzeni, które muszą przenikać do gleby, aby prawidłowo funkcjonować.
Wszystkie te koncepcje zostały zbadane przez wyżej wymienionych naukowców, podczas wielu eksperymentów przeprowadzanych w celu zbadania rozwoju roślin. Jeden z nich polegał na przykryciu kopoliestrów (liści, które są zamknięte na innych), aby obserwować zachowanie Phararis canariensis wobec światła w tych warunkach: rezultatem było to, że nie zginał się, to znaczy, że nie zdawał sobie sprawy z fototropizmu.