植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，已经历了100多年的发展。从近年获得的成果推测，植物生理学研究形成了以下四个方面的发展趋势或动向：
1、从生物大分子到复杂生命活动——基因组学和基因结构与功能研究
随着分子生物学、分子生态学和分子进化论等领域的发展，提出了人、动物、植物和微生物的基因组计划。从总体上说，生命科学的微观研究仍在不断深化。从对生命现象的完整认识来说，呈现出从“分子生物学”到“整合生物学”的整合趋势。从单个基因的研究发展到基因组研究，并及时提出后基因组计划，强调功能基因组的研究和蛋白质组的研究。植物生理学的研究整体也呈现这样的研究趋势，在强调植物分子生理学的同时，也在注重植物生理学与农业和生态学的结合。在已经完成的构建水稻基因物理图谱和遗传图谱的基础上，水稻基因组计划的实施，已进入国际分工基因全序列的测定阶段，同时开展功能基因组的研究。包括水稻和拟南芥在内的多种模式植物突变库的建立，为基因的功能研究奠定了坚实的基础。
2、生命的能量和物质基础——代谢及调节
光合作用在植物以至在地球能量和物质循环中占据极重要的地位，因而对它的研究总处于十分重要的位置。当前光合作用的研究热点主要集中在氧的释放和反应机理，以及光合膜四大复合体的结构和功能上。
对人类来说，植物次生代谢涉及许多有实用价值的天然产物，对植物来说，次生代谢涉及众多的代谢调节、信号转导和防卫物质，所以植物次生代谢研究正在受到极大的关注。在美国植物生理学会组织的“植物生理2000”年会上就有“次生代谢”专题，涉及植物的次生代谢产物，以及植物次生代谢的分子生物学和分子遗传学等内容。
3、生命整体性的实现——信号转导
信号转导是生物与外界、生物体细胞间相互沟通的一种高度复杂的网络状态系统。生物具有多样性，但同样有许多共同点，信号转导就是其中之一。当然，生物界信号转导的具体细节，有许多不同之处，这方面的研究主要涉及化学和物理信号感受、胞内第二信使系统、胞间信号传递等方面。植物激素、病原体和保卫细胞是当前十分活跃的信号转导研究系统。“脱落酸信号转导”、“在苔藓发育中激素诱导的信号转导”和“激素信号转导的遗传分析”等有关信号转导的课题，已成为有关研究的重点。
4、植物与环境——协同进化和适应
对植物与环境的研究，也有一个从宏观到微观的发展过程。植物对非生物胁迫的反应和适应，一直受到研究者的关注，在“植物生理2000”年会上有数篇该领域的论文。但在植物整体中，这是一个十分复杂的过程，需要进行深入研究。德国马普学会新建了化学生态研究所，下设三个研究室：遗传和进化研究室，研究形成植物／草食性昆虫之间化学相互作用的进化动力；植物生物化学和分子生物学研究室，研究植物重要防卫化合物的生物合成；分子生态研究室，研究生态上重要的防卫机制的遗传学基础。研究所的整体任务是从实验和理论的角度，研究形成化学介导生态相互作用进化动力的功能基础。
