生物某些生命活动周期性交替的现象，又称生物节律性。地球上的光、温度、湿度等生态因子都具有明显的周期性，其中最重要的是日周期、潮汐周期、月周期和年周期。生物是在具有各种周期性的地球上进化发展的，因而在生命活动中形成各种与之相应的节律。

动物的活动与静息昼夜交替，昼出动物白天活动夜间休息，夜出动物反之。蜥蜴，大多数鸟类，哺乳类中的黄鼠、旱獭、松鼠和许多灵长类属昼出动物；壁虎，猫头鹰和不少哺乳动物如鼠、刺猬和蝙蝠等是夜出动物。植物叶和花瓣的运动也都昼夜交替（见图）。

昼夜节律现象

许多生理活动也有昼夜节律性，禽类的排卵和精子发生常与光照和黑暗的昼夜交替有关，母鸡常在光照开始后排卵，而家禽的精子发生在午夜和凌晨最旺盛。动物的内分泌表现明显的昼夜节律，如家禽的促肾上腺皮质激素通常是白天低于夜晚；哺乳类包括人、狗、绵羊等的晚间浓度最低，破晓后几小时快速升高，白天继续上升，至黄昏开始下降。

植物正常生长对昼夜温度周期性反应的现象称温周期现象，在自然状况下及大部分地区，白昼温度常较夜间温度为高，温度的昼夜变化，对植物生长有利，如番茄以白昼26.5℃和夜间17℃条件下茎的生长最快。小麦麦粒蛋白质含量和昼夜温度变幅值呈正相关；水稻在昼夜温差大的地区栽种，不仅稻株健壮，而且籽粒充实，米质也好。温周期现象对植物的有利作用目前的解释是：白昼适当高温有利于光合产物形成，夜间适当低温使呼吸作用减弱，光合产物消耗减少，植株净积累增多。因此，在一定温度范围内，昼夜温差越大则植物产量越高，品质越好。

潮水在一天内两涨两退，周期是24小时50分，因此每天往后延迟50分钟。潮水的高低还随月周期而变动，14天出现一次极高潮，中国农历每月的初一和十五是潮最高的日子。潮汐周期对生活在潮间带的许多生物是重要的生态因子。招潮蟹是生活在潮间带的蟹，每天低潮时从沙洞里爬出来活动，潮水一来它们就进入洞中。

哺乳动物的动情周期常以月为基础，而且常是四分之一月的倍数，如马、牛、羊、猪等表现20天左右的发情周期，灵长类动物包括人在内的月经周期。与此同时，体温、心率、血液化学、体重以至整个身体的可测量因素特别是神经内分泌系统均可见一系列周期性变化。

动物的冬眠，夏蛰，候鸟的定时迁徙，植物的开花、结籽以及鱼类的定期洄游，浮游生物的孳生均表现明显的年度周期。许多动植物对日照长度规律性变化所反应的现象称为光周期现象。在北半球，马在春季日照逐步延长时表现发情、求偶和交配，绵羊则在秋季日照逐渐缩短时发情、交配。烟草、大豆、水稻、大麻等只有生长在短于一定日照长度的光照周期下，或暗期长于某一临界时数，才能开花，称为短日植物。冬小麦、豌豆、甜菜、萝卜、菠菜等只能在日照比某一临界最低极限长时，或暗期短于某一临界时数才开花，称为长日植物，还存在日中性植物可以不受日长的影响，在自然条件下四季均能开花，如番茄、黄瓜、四季豆等。也有很多变异和中间类型，而且同一植物的不同品种也有差异。

古代早已有人注意到许多植物的叶在白天呈水平状而到夜晚则呈直立状的周期性运动，认为可能是昼夜变化或植物体内的时间测量系统控制着叶的运动。为此曾争论多年，到20世纪30年代初期，邦宁（E.Bunning）和斯特恩（K.Stem）在德国利用记纹鼓记录菜豆或刀豆的叶运动现象，证明这种每日的“就眠运动”即使在外界连续光照或连续黑暗条件下和恒温条件下也呈周期性变化，因此认为它是一种内源性周期。这种内源性昼夜节律的周期是在20～28小时之间，因此称为似昼夜节律，也称生物钟或生理钟。生物体内部的似昼夜节律可在外界环境中定时因素的调节下，与外界环境的昼夜周期同步。最常见的定时因素是光，在光的调节下使许多动植物的似昼夜节律与外界环境的24小时光周期同步。

似昼夜节律的表现在生物界中广泛存在，从单细胞生物到多细胞生物，包括植物、动物和人类，如小球藻的细胞分裂，高等植物的气孔开闭，昆虫的蜕皮、羽化、进食、产卵以及人的体温、脉搏等，其中昼行性动物常略短于24小时；夜行性动物则略长于24小时，有些生物周期时间异常准确，如马铃薯的代谢活动周期为23小时56分，还有些内源性节律表现明显的生态意义，如藻类的雌雄配子在一天内的同一时间发生，增加了交配的机会。