Kimse ayçiçeklerinin neden güneşi takip ettiğini bilmiyor, ancak bilim adamları çiçeklenmenin tozlaşma şansını artırabileceğinden, çiçeğin emdiği ısı miktarını artırabileceğinden veya ayçiçeği tohumlarının olgunlaşmasını hızlandıracağından şüpheleniyorlar. Ayçiçeği Kökteki hücrelerin farklılaşma hızlarında hareketlerini gerçekleştirirler. Bitkinin sağ tarafındaki hücreler hızlı bir şekilde büyüdüğünde, çiçek kafası ters yönde eğilir.
Güneş izleme alışkanlıklarına ek olarak, ayçiçeği büyük çiçek başları ve uzun boylarıyla ünlüdür. Bununla birlikte, ayçiçeği kafasının tepesindeki büyük kısım tek bir çiçek değildir. Bir çiçek baş adı verilen bu yapı, yüzlerce veya binlerce ayrı çiçek içerir. Tozlaşmadan sonra, her bir çiçek bir tohum haline gelir. En büyük ayçiçeği kafalarının çapı 32 inç'ten fazla olabilir. Şimdiye kadar kaydedilen en uzun ayçiçeği yüksekliği 25 feet'ten fazla oldu.
Ayçiçeği bitkileri Kuzey Amerika'da yabani olarak yetişir, ancak çiftçiler yabani meslektaşlarından farklı biçimlerde yetiştirilmiş çeşitler kullanırlar. Ekili çeşitler çiçek başına başına, yabani bitkilere göre daha fazla tohum üretirken, bitki başına sadece bir kafaya sahip olurken, yabani bitkilerin her bitkide 20 ye kadar başı olabilir.