آفتابگردان زراعي گياهي است يكساله كه به فاميل كمپوزيته (مركبه) تعلق دارد. جنس هليانتوس 49 گونه و 19 زيرگونه را شامل مي‌شود كه 12 گونه آن يكساله و 37 گونه آن چند ساله است.

تمام گونه‌هاي بومي نيمكره غربي بوده و با طيف وسيعي از خاستگاه‌هاي متنوع تطابق يافته‌اند.

در طي قرن هيجدهم و نوزدهم بيش از 200 گونه از جنس هليانتوس توسط مولفين مختلف معرفي شد. در اوائل قرن بيستم واتسون به نگارش يك تك‌نگاري جهت معرفي جنس هليانتوس پرداخت. او 108 گونه و از جمله 40 گونه را كه به تازگي طبقه‌بندي شده بودند، ناگذاري نمود.

وراثت و محيط نظير هر زراعت ديگري در عملكرد آفتابگردان نقش تعيين‌كننده‌اي دارد. وراثت بيش از محيط قابل كنترل است. زيرا وقتي كه رقمي اتخاب مي‌شود، از نظر ژنتيكي تحت كنترل بوده و تثبيت گرديده است، ولي تا حدودي قابل كنترل است. در بسياري از مناطق معتدل جهان،‌ آفتابگردان بيش از هر نوع نباتي ديگر روغن در هكتار توليد مي‌كند. اغلب ارقام زراعي ظرفيت محصول‌دهي بيش از 3000 كيلوگرم در هكتار را دارند. اما متوسط عملكردها در بيشتر مناطق يا كشورهاي مختلف جهان ار 1500 كيلوگرم در هكتار كمتر است. بنابراين آشكار است كه در روش‌هاي جاري توليد، محصيط به حد كافي كنترل نمي‌گردد تا امكان دهد عملكرد به ظرفيت محصول دهي زراعي برسد.

آفتابگردان نياز به نور فراوان  دارد. آفتابگردان‌هايي كه در سايه رويانده شدند و 40% نور طبيعي را ديافت داشته‌اند، عملكردشان تا حدود 60% كاهش يافت. برگهاي آفتابگردان  نسبت به زاويه تابش خورشيد نورگرايي دارد. متوسط دريافت نور آفتاب در حالت عادي 9% بيشتر از حداكثر دريافت نور در حالت ثابت برگهاست.

تحمل به سرما و حرارت‌هاي بالا در تطبيق‌پذيري آفتابگردان با محيط‌هاي مختلف دخالت دارد. دانه آفتابگردان در رطوبت 4 درجه جوانه مي‌زند، ولي حرارت‌هاي حداقل 8 تا 10 درجه براي جوانه‌زدن رضايت‌بخش ضروري است. جوانه‌زدن در حرارت 15 درجه سريعتر از 10 درجه است.

محصولاتي نظير ذرت، سويا با كمترين سرماي پائيزه از ميان مي‌روند، ولي براي آفتابگردان حرارت بايد به كمتر از -2c برسد تا به بوته‌ها آسيب برساند.

آفتابگردان غالباً به عنوان يك گياه بي‌تفاوت به طول روز طبقه‌بندي مي‌شود، زيرا در طيف وسيعي از طول روزها گل مي‌دهد. فتوپريود سبب تغييراتي در جوانه انتهايي شده و به جاي تشكيل برگهاي سبز، طبق و اندام‌هاي توليد مثلي تشكيل مي‌گردد. طبعاً واكنش آفتابگردان به فتو پريودهاي مختلف، با تعداد برگ در ساقه تظاهر مي‌كند. متاسفانه اغلب تحقيقات مربوط به فتو پريود هم با اصلاحاتي  نظير تعداد روز تا گل كردن يا طول دوره‌هاي مختلف رشد به روز اندازه‌گيري  مي‌شود. گرچه اين فواصل زماني ممكن است تحت تاثير فتوپريود هم قرار گيرند، ولي بيشتر متاثر از عوامل محيطي ديگر نظير حرارت، رطوبت خاك و يا حاصلخيزي هستند.

زراعت هايي نظير ذرت و سورگوم داراي شدت فتوسنتزي متجاوز ار 50 ميليگرم co2 در هر دسي‌متر مربع در ساعت در شرايط بهينه هستند، ولي برگهاي آفتابگردان شدت متوسط فتوسنتز و يا بالاي خود را در تغييرات وسيعي از حرارت و نور حفظ مي‌كنند.