Les tournesols utilisent une méthode de reproduction par pollinisation croisée en attirant des animaux et des insectes tels que les abeilles et en les utilisant pour répandre le pollen reproducteur d'une fleur à l'autre. Les tournesols peuvent s'auto-reproduire, mais en faisant cela , ils n'ont pas la progéniture diversifiée qui convient mieux à leur environnement.
Lorsque les tournesols ont complètement fleuri, leurs anthères produisent un doux mélange de pollen qui attire les abeilles. Les anthères sont la zone externe de l'étamine, qui est l'organe sexuel mâle de la fleur. Les abeilles utilisent ensuite le nectar pour créer du miel. Lorsque les abeilles boivent le nectar, le pollen colle aux pieds des abeilles.
Lorsque l'abeille se déplace entre différents tournesols pour boire leur nectar, le pollen de leurs pattes entre en contact avec le stigmate, une extrémité externe collante de l'organe reproducteur femelle de la fleur, le pistil. Une fois que le pollen est forcé dans le stigmate, il libère du sperme, qui féconde un ovule dans le pistil. Cet œuf est ensuite enterré sous terre et une nouvelle fleur se forme. Les tournesols se reproduisent rapidement et les graines peuvent germer entre cinq et 10 jours sous terre.
Alternativement, un tournesol peut s'auto-reproduire en s'enroulant autour de son propre pollen. Cependant, cette méthode ne produit qu'une fleur identique, et non une fleur qui bénéficie des meilleurs gènes des autres fleurs qui l'entourent. Cela produit des tournesols capables de conditions qui changent au fil du temps.