Không ai biết tại sao hoa hướng dương theo dõi mặt trời, nhưng các nhà khoa học nghi ngờ rằng nó có thể tăng cường cơ hội thụ phấn cho hoa, tăng lượng nhiệt mà hoa hấp thụ hoặc đẩy nhanh quá trình trưởng thành của hạt hướng dương. Hoa hướng dương đạt được sự di chuyển của chúng thông qua tốc độ phát triển khác nhau của các tế bào trong thân cây. Khi các tế bào ở phía bên phải của cây phát triển nhanh chóng, đầu hoa sẽ nghiêng về hướng ngược lại.
Ngoài thói quen theo dõi mặt trời, hoa hướng dương còn nổi tiếng với đầu hoa lớn và tầm vóc cao. Tuy nhiên, phần lớn trên đỉnh đầu hướng dương không phải là một bông. Được gọi là đầu hoa, cấu trúc này chứa hàng trăm hoặc hàng nghìn bông hoa rời rạc. Sau khi thụ phấn, mỗi bông hoa biến thành một hạt. Đầu hoa hướng dương lớn nhất có thể có đường kính hơn 32 inch. Cây hướng dương cao nhất từng được ghi nhận đã phát triển chiều cao hơn 25 feet.
Cây hướng dương mọc hoang khắp Bắc Mỹ, nhưng người nông dân sử dụng các giống được trồng khác với các giống mọc hoang theo một số cách. Mặc dù các giống cây trồng tạo ra nhiều hạt trên đầu hoa hơn so với giống hoang dã, nhưng chúng chỉ có một đầu trên mỗi cây, trong khi cây hoang dã có thể có tới 20 đầu trên mỗi cây.
