作物生长发育，特别是花器形成，对昼夜光照与黑暗相对长度交替出现的反应。不同纬度地区昼夜长度，随季节的更替发生规律性的变化。日照对植物的生长发育有明显的影响，有的植物要在较长的日照时数条件下才能完成生活周期；有的则要求较短的日照时数。植物的花芽分化，是营养生长过渡到生殖生长的转折点。虽然也受温度、水分、养分等影响，但日照长短是影响开花的主要因素。通常花芽分化作为进入光周期的开始，而以开花作为植物通过光周期的主要标志。除开花之外，树木的秋季落叶、芽的休眠以及地下贮藏器官的形成，也与光周期现象有关。

光周期现象是美国科学家W.W.加纳（Garner）和H.A.阿拉德（Allard）1920年发现的。他们观察到烟草马里兰大型品种（Maryland Mammoth）在美国南部佛罗里达州种植时，能够正常地开花结实。引至华盛顿附近，在夏季长日照下，株高达3～5米而不能开花。但在冬季温室内短日照条件下，株高虽不及1米，却能正常开花。从而提出日照长度是植物开花的关键因素。这一发现为以后的研究打下了基础。根据植物对光周期反应的不同，可划分为以下四种类型。

在较长的日照条件下才能开花的植物。日照越长，越有利于开花，日照稍短则开花缓慢，花量减少，日照短于一定极限则停顿在营养生长状态。属于长日照的作物有大麦、小麦、黑麦、燕麦、豌豆、亚麻、甜菜等。

在较短的日照条件下才能开花的植物。在一定范围内日照越短，越有利于开花。但日照过短，由于光合作用受阻，营养不良，抑制开花。日照稍长，则开花推迟，花量少。日照长于一定极限，或连续光照时，不能开花。这类植物在光照期反应中需要有最低长度的暗期。属于短日照的作物，有烟草、大豆、水稻、玉米、黍、粟、大麻、洋麻、黄麻等。

又称不定型植物（indeterminate plant）或日中型植物（dayneutial plant）。这类植物在任何日照条件下，即从相对短的日照长度至连续光照范围内均能开花。在光周期反应中不需要暗期。属于这类作物的有棉花、荞麦以及某些极早熟水稻品种、极早熟大豆品种和极早熟的烟草品种。

此类植物仅在一定范围的日照长度下开花，日照再长或再短时，明显地停留在营养生长状态。这类作物极少，如有的甘蔗品种，最适宜的日长为12小时45分，超于此范围都不能形成花芽。有些植物的开花要求双重的日照条件。有的植物在长日照条件下完成花芽分化过程，继续在长日照下则不能成花，花器官形成要求短日照。若仅以花芽分化为准，可称为长日照植物。从真正开花来说，应称为长—短日植物（long-short-day plant）。有些植物恰恰相反，称为短—长日植物（short-long-day plant）。日本学者江口庸雄则主张，将植物在花芽分化前和花芽分化后对长日照、短日照、中日的反应，结合在一起划分植物光照反应类型。他认为这样才能了解日照长度和开花的真正关系。

不同作物和不同品种对日照长短的要求和反应是由基因型决定的。它们只有在开花前达到一定年龄和生理状态时，遇到所需要的日照长度，才开始花芽分化和开花。过去，曾以12小时日照为界区分植物对光周期的反应：即将日照在12小时以上开花的称为长日照植物，在12小时以下开花的称为短日照植物。其实，不同的植物和品种对日照的要求都有一个最低或最高的极限，长日照植物对日照要求有一个最低的极限，只能在高于这个极限范围内开花。短日照植物对日照要求有一个最高的极限，只能在低于此极限日照下开花。引起长日照植物开花的最小日长和短日照植物开花的最大日长，称为临界日长（critical day length）。但有些长日照植物的临界日长小于12小时（如天仙子为11.5小时），而有些短日照植物的临界日长又大于12小时（如籼稻为12.5小时），所以以12小时作为区分长日照和短日照植物的界限是不合理的。长日照和短日照植物的区别，不在于引起开花的绝对日照长度多少，而在于它是在长于还是短于临界日长的条件下开花。长日照植物在大于临界日长；短日照植物是在小于临界日长条件下开花或加速开花；中日型植物没有临界日长；定日型植物则有一个适宜日长，只能在此日长时开花。

作物光周期现象与其地理分布和系统发育有很大关系。中国位于北半球，日照在夏至最长，冬至最短，春分和秋分各为12小时。纬度越高，冬季和夏季日照长度变化越大。在中国南方（低纬度地区），没有长日照条件，以种植短日照作物为主；北方（中纬度地区），夏季的长日时期和秋季的短日时期的气温有利于作物生长，长日照和短日照作物均有种植；在东北部（高纬度地区），由于春季和秋季的短日照时期的气温低，只有在夏季长日时期，作物才能正常生长，因此多数种植长日照作物和对日长不敏感的短日照作物。

了解光周期现象，有利于控制作物的生长发育，以及根据作物的光周期反应特点进行合理引种。在育种工作中，可控制光照长度以调节亲本花期，保证杂交工作的进行，也可根据光周期反应，培育适应性强的品种，以及进行南繁北育，加速育种过程。在园艺实践中，可调节光照，使一些观赏植物一年四季均可开花。