向日葵之所以能夠面向太陽，主要是由於以下幾個生物學和物理學機制的綜合作用：
光回響性：向日葵的莖和葉片中含有感光色素，如類胡蘿蔔素和葉綠素，這些色素能夠感知光的方向和強度，並將這些信息傳遞到植物內部的細胞，從而調節生長和運動。
光合作用的自適應機制：光合作用是植物吸收陽光能量並轉化為化學能的過程，向日葵為了最大限度地吸收陽光，會調整花朵和葉子的方向，使其始終朝向太陽。
光感受器官：向日葵的莖和花蕾上有感光細胞，這些細胞能夠感知光線的方向和強度，產生激素信號，導致莖和花蕾向光源傾斜。
光敏性彎曲：向日葵通過光敏性彎曲機制追逐陽光，這種機制使得植物能夠根據光照調整方向。
光渥性：向日葵的生長會受到光照的影響，在陰暗環境中莖會伸長以尋找更多陽光，而在陽光充足條件下生長速度會減緩。
內部結構：向日葵莖的組織結構由特殊的細胞層和組織構成，使得莖可以在水平方向上發生變形，從而在垂直方向上產生變形，改變花朵和葉子的朝向。
生長過程：植物通過激素的背光分布加速背光側的生長，這有助於植株伸出陰影區，獲取充足的陽光。
成熟後的固定朝向：成熟後的向日葵一般會固定朝向東南方，這有助於利用早晨的太陽快速升溫，釋放花粉粒，同時溫暖的花盤也利於昆蟲活動。
綜上所述，向日葵面向太陽的行為是由其生物學特性、光合作用的需要、感光器官的活動、內部結構的適應性以及生長過程中的激素分布等多種因素共同作用的結果。