白晝的持續時數或太陽的可照時數稱為日照長度。在北半球從春分到秋分是晝長夜短，夏至晝最長；從秋分到春分是晝短夜長，冬至夜最長。在赤道附近，終年晝夜平分。緯度越高，夏半年（春分到秋分）晝越長而冬半年（秋分至春分）晝越短。在兩極地區則半年是白天，半年是黑夜。由於我國位於北半球，所以夏季的日照時間總是多於12小時，而冬季的日照時間總是少於12小時。隨著緯度的增加，夏季的日照長度也逐漸增加，而冬季的日照長度則逐漸縮短。高緯度地區的作物雖然生長期很短，但在生長季節內每天的日照時間很長，所以我國北方的作物仍然可以正常地開花結果。
日照長度的變化對動植物都有重要的生態作用，由於分布在地球各地的動植物長期生活在具有一定晝夜變化格局的環境中，借助於自然選擇和進化而形成了各類生物所特有的對日照長度變化的反應方式，這就是在生物中普遍存在的光周期現象。例如植物在一定光照條件下的開花、落葉和休眠，以及動物的遷移、生殖、冬眠、築巢和換毛換羽等。
根據植物對日照長度的反應可以將植物分為長日照植物、短日照植物和中日照植物。
長日照植物的原產地在長日照地區，即北半球高緯度地帶，如我國的北方。長日照植物在生長過程中，需要在發育的某一階段要求每天有較長的光照時數，即日照必需大於某一時數（這個時間稱為臨界光期）；或者說暗期短於某一時段才能形成花芽。長日照時間越長，開花時間越早。例如北方體係的植物，大麥、小麥、油菜、菠菜、甜菜、甘藍、蘿卜以及牛蒡、紫菀、鳳仙花等都屬於長日照植物。它們的開花期通常是在全年光照最長的季節裏，如果人工施光，延長光照時間，就可使其提前開花；如果光照時數不足，它們將停留在營養生長階段，不能及時開花。
與長日照植物相反，要求光照短於臨界光期才能開花的植物稱為短日照植物。暗期越長開花越早。這種植物在長日照下是不會開花的，隻能進行營養生長。我國南方體係的植物，如水稻、大豆、玉米、棉、煙草、向日葵、菊芋均屬於短日照植物，它們多在深秋或早春開花，人工縮短其日照時數，則可提前開花。
中日照植物要求日照與暗期各半的日照長度才能開花。甘蔗是中日照植物的代表，它要求每天12.5小時的日照，否則不能開花。
自然界的現象也不一定絕對嚴格，還有一些植物，對日照長短的要求並不嚴格，隻要其他條件合適，在不同的日照長度下都能開花。如蒲公英、番茄、黃瓜、四季豆等，就是中間類型日照的植物。
菊花是短日照植物了解植物的光周期現象對植物的引種馴化工作非常重要，引種前必須特別注意植物開花對光周期的需要。在園藝工作中也常利用光周期現象人為控製開花時間，以便滿足觀賞需要。
在脊椎動物中，鳥類的光周期現象最為明顯，很多鳥類的遷移都是由日照長短的變化所引起。由於日照長短的變化是地球上最嚴格和最穩定的周期變化，所以也是生物節律最可靠的信號係統。鳥類在不同年份遷離某地和到達某地的時間都不會相差幾日，如此嚴格的遷飛節律是任何其他因素（如溫度的變化、食物的缺乏等）都不能解釋的，因為這些因素各年相差很大。同樣，各種鳥類每年開始生殖的時間也是由日照長度的變化決定的。溫帶鳥類的生殖腺一般都在冬季時最小，處於非生殖狀態，隨著春季的到來，生殖腺開始發育，隨著日照長度的增加，生殖腺的發育越來越快，直到產卵時生殖腺才達到最大。
生殖期過後，生殖腺便開始萎縮，直到來年春季才再次發育。鳥類生殖腺的這種周期發育是與日照長度的周期變化完全吻合的。在鳥類生殖期間人為改變光周期可以控製鳥類的產卵量，人為夜晚給予人工光照提高母雞產蛋量的曆史已有200多年了。
日照長度的變化對哺乳動物的生殖和換毛也具有十分明顯的影響。很多野生哺乳動物（特別是生活在高緯度地區的種類）都是隨著春天日照長度的逐漸增長而開始生殖的，如雪貂、野兔和刺蝟等，這些種類可稱為長日照獸類。還有一些哺乳動物總是隨著秋天短日照的到來而進入生殖期，如綿羊、山羊和鹿，這些種類屬於短日照獸類，它們在秋季交配剛好能使它們的幼仔在春天條件最有利時出生。隨著日照長度的逐漸增加，它們的生殖活動也漸趨終止。實驗表明，雪兔換毛也完全是對秋季日照長度逐漸縮短的一種生理反應。