产生
植物生理学的起源一般都追溯到16世纪荷兰人范埃尔蒙的实验。这是第一次用实验的方法研究植物的生理现象。到18世纪后期和19世纪初期,英国的J·普里斯特利,荷兰的J·英恩豪斯等人陆续发现了光合作用的主要环节,证明绿色植物能在光下将空气中的CO2和土壤中的水合成有机物并放出O2。意大利人M·马尔皮基,英国S·黑尔斯,法国J·B·布森戈,德国J·von·李比希,英国C·R·达尔文等人分别发现或阐明了植物中的物质运输、水分吸收与蒸腾、氮素营养、矿质吸收、植物的感应性和运动等现象。
走向宏观
植物生理学发展的另一端是走向宏观。由对植物个体,扩展到群体、群落的研究。因为无论是在人为的农田或自然界中,植物都是聚集在一起,很少单株生存;农业生产也常是以土地面积为单位,而不是按单株来计算产量。因此必须注意群体的结构和活动;植物体与外界环境及其他植物之间的相互影响和关系;通风透光、土壤水肥供应情况以及共生和互斥的现象和机理。这样植物生理学就与生态学接壤,并发展出了植物生理生态学和生态生理学这两门分支学科。
定量及模拟阶段
近代植物生理学家的研究工作,已部分进入定量的阶段,在引入电子计算机等新技术后,开始了对植物生理活动的数学模拟。因为植物几乎是吸收和转化太阳能的唯一成员,所以在探讨生命起源、开发能源、宇宙航行、地球外生命以及仿生模拟等问题时,植物生理学也是必不可缺的。