La nutation fait référence aux mouvements de flexion des tiges, des racines, des feuilles et d’autres organes végétaux causés par des différences de croissance dans différentes parties de l’organe. La circumnutation se réfère spécifiquement aux mouvements circulaires souvent exposés par les extrémités des tiges de plantes en croissance, causés par des cycles répétés de différences de croissance autour des côtés de la tige allongée. Les mouvements nutationnels se distinguent généralement des mouvements « variationnels » causés par des différences temporaires de pression de l’eau à l’intérieur des cellules végétales (turgescence).
Une nutation simple se produit dans les feuilles plates et les pétales de fleurs, causée par une croissance inégale des deux côtés de la surface. Par exemple, chez les jeunes bourgeons foliaires, la surface externe de chaque foliole croît plus rapidement, ce qui la fait se courber sur ses voisins et former un bourgeon compact. À mesure que le bourgeon se dilate, la croissance devient plus rapide sur la surface interne des feuilles, ce qui provoque l’ouverture du bourgeon et l’aplatissement des feuilles. Une inégalité de croissance similaire, mais plus localisée, conduit au pliage et au roulement de la feuille dans le bourgeon et aux formes changeantes des pétales de fleurs.
Les mouvements circumnutationnels sont les plus évidents chez les semis en croissance, où la combinaison d’un mouvement circulaire et d’une croissance ascendante fait remonter la pointe en spirale. La première analyse détaillée de la circumnutation a été Le Pouvoir du mouvement chez les plantes de Charles Darwin; il a conclu que la plupart des mouvements des plantes étaient des modifications de la circumnutation, mais de nombreux contre-exemples sont maintenant connus. La circumnutation n’est pas une réponse directe à la gravité ou à la direction de l’éclairage, mais ces facteurs et de nombreux processus physiologiques peuvent influencer sa direction, son timing et son amplitude.
Bien que la fonction de la circumnutation chez la plupart des plantes ne soit pas connue, de nombreuses plantes torsadeuses ont adapté ces mouvements pour les aider à trouver et à ficeler autour d’objets verticaux tels que des troncs d’arbres, et pour aider les vrilles à trouver et à s’enrouler autour de supports plus petits. Les pointes de croissance de la vigne ou de la vrille oscillent initialement en larges cercles qui maximisent ses chances de heurter un obstacle (un support potentiel). Une fois l’obstacle rencontré, les cercles se resserrent, faisant s’enrouler la vigne ou la vrille autour du support au fur et à mesure de sa croissance.