A noção de fototropismo é usada, no campo da biologia, para aludir ao tropismo que gera luz . O tropismo, por outro lado, é o movimento feito por um organismo séssil (sujeito a um substrato) em resposta a um estímulo.
Pode-se dizer, portanto, que o fototropismo é uma reação de uma planta a um estímulo luminoso . Quando o vegetal cresce em direção à fonte do dito estímulo luminoso, fala-se de fototropismo positivo . Por outro lado, se a planta se desenvolve na direção oposta à da luz, é um fototropismo negativo .
Raízes, por exemplo, têm fototropismo negativo: elas crescem longe da luz. As hastes, ao contrário, mostram um fototropismo positivo porque se desenvolvem em direção à fonte luminosa.
É importante mencionar que as plantas possuem fotorreceptores, moléculas que percebem a luz. Nos fotorreceptores existe um pigmento chamado cromóforo, que absorve a luz e gera mudanças nas proteínas, respondendo ao estímulo luminoso. O fototropismo assume uma resposta direcional, seja na direção da fonte de luz ou na direção oposta.
As fototropinas são os fotorreceptores mais importantes. Eles têm uma proteína ligada ao cromóforo que, ao absorver a luz, pode atuar na atividade de outras proteínas. O modo diferente de ativação das fototropinas faz com que a auxina, um hormônio vegetal, seja direcionada de maneira desigual aos diferentes setores da planta. Como a auxina promove o desenvolvimento celular, o crescimento da planta varia de acordo com a incidência de luz pelo fenômeno do fototropismo.
Auxins são um conjunto de hormônios que são responsáveis por regular o crescimento das plantas, particularmente o alongamento de suas células. Sua síntese ocorre no ápice do caule e de lá eles se movem para outras partes da planta, especialmente em direção à sua base, onde estão concentrados em grande medida. É graças ao parênquima dos feixes vasculares que esse deslocamento se torna possível.
Embora a primeira descrição formal das auxinas e seu papel no desenvolvimento de plantas corresponda a Frits Warmolt Went, um micologista e botânico de origem holandesa, foi graças ao trabalho do cientista polonês Theophil Ciesielski que sua descoberta ocorreu. No ano de 1871, por exemplo, Charles Darwin baseou-se na tese de doutorado de Ciesielski para falar sobre uma "influência" que foi transmitida a partir do final do tronco e que foi responsável por uma forma de tropismo.
Que as partes aéreas de plantas como caules cresçam em direção à luz por fototropismo positivo é fundamental, uma vez que esta resposta favorece o desenvolvimento da fotossíntese : as folhas têm melhor acesso à energia luminosa. De fato, o caule cresce em direção à luz, enquanto a raiz vai na direção oposta e, por essa razão, pode-se dizer que o primeiro apresenta um fototropismo positivo, mas o segundo, um negativo.
Embora o fototropismo seja um dos tropismos mais evidentes nas plantas, não é o único. Os dois mais importantes, além disso, são os seguintes: o tigmotropismo, que é de vital importância para as plantas trepadeiras, pois permite que elas se apeguem a um objeto sólido e cresçam em torno dele; gravitropismo, um crescimento proporcional à aceleração da gravidade, necessário para as raízes que devem penetrar no solo para funcionar adequadamente.
Todos estes conceitos foram estudados pelos cientistas acima mencionados, ao longo das muitas experiências que realizaram para estudar o desenvolvimento das plantas. Um deles consistia em cobrir os coleóptiles (folhas que são fechadas sobre os outros) para observar o comportamento do Phalaris canariensis contra a luz nestas condições: o resultado foi que não se dobrou, isto é, que não realizou o fototropismo.