根和莖對於地心引力的單向作用，發生向地或背地的生長，叫作“向地性”。如果把一株植物水平放置不動， 經過若干天，植物的根會向下彎曲（正向地性）生長，莖向上彎曲（負向地性）生長。生長素是一種植物激素，濃度低時促進生長，濃度高時抑制生長。根和莖的生長對生長素濃度的反應不同：生長素濃度低時促進根生長，濃度高時抑制根生長，但卻促進莖生長，濃度更高時則抑制莖生長。當植株平放時，由於地心引力的作用，生長素移向下側，莖部植物的根和蓮下側生長素濃度髙，生長比上側快，使莖尖向上彎曲；根部下側生長素濃度高到產 生抑制的作用，生長比上側慢，使根尖向下彎曲。擴充套件資料：1880年C.R.達爾文及其子在最後出版的著作《植物運動的本領》中闡明，禾本科的加那利草的胚芽鞘被切去頂端就失去向光性響應能力。他的解釋是：當幼苗從側面受光時,頂端產生的影響向下傳送,造成向光與背光兩側生長速度不同，從而引起向受光一側的彎曲，因而切去頂端後就不呈現向光性響應。1928年F.W.溫特用實驗證明胚芽鞘尖端有一種促進生長的物質，稱之為生長素。它能擴散到瓊膠小方塊中，將所得小方塊放回到切去頂端的胚芽鞘切面的一側，可以引起胚芽鞘向另一側彎曲。而且彎曲度大致與所含促進生長的物質的量成正比。這個實驗不但證明了促進生長物質的存在,而且創造了著名的測定生長素的“燕麥試法”。

因為這是植物的本性，植物的根具有向地性、向水性、向肥性（即向地下、向有水、向有肥的地方生長），而植物的莖具有向光性，即向著有光的方向生長。因而根向下生長，莖向上生長。

如果你把植物用黑盒子罩起來，在盒子的側面開個孔通光，則莖會向盒子的孔處生長。