Świat przyrody przez setki lat doskonale przystosował się do zmieniających się pór roku w naszym klimacie. Niektóre zwierzęta szykują sobie zapasy na zimę i wiją ciepłe nory, aby przetrwać okres śniegu i niskich temperatur. Ptaki odlatują do ciepłych krajów. Również roślinom zima nie jest obojętna. Jako organizmy osiadłe, które nie mogą zmienić miejsca w zależności od zmieniających się warunków, musiały wypracować tym bardziej zdumiewający i wyrafinowany system przygotowania się do mrozowych temperatur.
Znaczna część roślin okresu zimy po prostu nie dożywa. Ich cykl życiowy rozplanowany jest bowiem na okres ciepłych miesięcy wiosennych i letnich, a zamieranie następuje zaraz po wydaniu nasion, jeszcze przed nastaniem zimy. Ich nasiona, wyposażone w grubą łupinę zapewniającą im charakter przetrwalnikowy, kiełkują w czasie, kiedy nastaną do tego odpowiednie warunki, czyli wiosną w przyszłym sezonie.Wówczas cały cykl życiowy się powtarza.
Istnieją również rośliny dwuletnie, które w pierwszym roku po wykiełkowaniu tworzą rozetę liści asymilacyjnych odpowiedzialnych za wytwarzanie cukrów w procesie fotosyntezy. Cukry te są budulcem dla rozrośniętych organów spichrzowych – bulw, kłączy czy korzeni. W użytkowaniu rolniczym cykl produkcyjny kończy się na tym etapie – organy spichrzowe rzodkwi, kapusty czy buraka są zbierane i stanowią dla nas cenne pożywienie. W pełnym cyklu życiowym roślina przechodzi dzięki owym zapasom okres mrozowych temperatur i czerpiąc z nich, wytwarza organy generatywne (służące rozmnażaniu i produkcji nasion) w kolejnym sezonie wegetacyjnym.
Najwięcej uwagi należy natomiast poświęcić roślinom wieloletnim, czyli krzewom i drzewom, u których występują tkanki zdrewniałe. W ciągu trwającego wiele lat życia wytwarzają one nasiona wielokrotnie. Przechodzą również przez wiele okresów niskich temperatur. Jakie mechanizmy umożliwiają im wyjście z zimowych mrozów bez szwanku?
Choć nie przychodzi nam to do głowy w pierwszej kolejności, największym wyzwaniem zimy nie są niskie temperatury, lecz spadek dostępności wody. Glebowe zapasy wody zamarzają, a korzenie roślin nie mogą ich pobrać. Wiosną i latem roślina jest miejscem nieustannego, samoczynnego obiegu wody – najpierw samorzutnie dostaje się ona do tkanek korzeniowych, poźniej przemieszcza się wyżej, gdzie jej stężenie jest niższe, a następnie – poprzez liście – odparowuje do atmosfery. Na zimę proces ten musi zostać przerwany, gdyż w przeciwnym razie roślina uschłaby – dlatego zrzucane są liście.
Ważne jest także zniesienie niekorzystnego działania niskich temperatur, które przyczyniają się do powstawania uszkodzeń mrozowych. Aby się przed nimi zabezpieczyć, roślina wytwarza zdrewniałe tkanki. Ich martwe komórki wypełnione są powietrzem, stanowią zatem warstwę izolacji termicznej podobną do styropianu.
W okresie przedzimowym roślina zwiększa również udział kwasów tłuszczowych nienasyconych w stosunku do kwasów nasyconych. Aby objaśnić fizjologiczne znaczenie tego procesu, najłatwiej odwołać się do przykładu z naszych lodówek – podczas gdy smalec, złożony przede wszystkim z tłuszczów nasyconych, występuje tam w postaci zestalonej kostki, to roślinny olej słonecznikowy (kwasy tłuszczowe nienasycone) zachowuje formę ciekłą. Kwasy nienasycone mają wyższą temperaturę zamarzania, zachowują zatem płynność nawet w czasie mrozu.
Nie można pominąć również znaczenia gromadzenia zapasów związków odżywczych przez roślinę. W okresie jesiennym następuje transfer substancji odżywczych do korzenia z tkanek położonych wyżej, gdzie mogą bezpiecznie przezimować, a następnie posłużyć do odbudowy organów naziemnych w sezonie wegetacyjnym.