Les plus anciennes traces de tournesol découvertes datent de 50 millions d'années avant Jésus Christ. Elles ont été retrouvées au Nord-Ouest de la Patagonie. Il s'agit de formes fossilisées d'astéracées.
Les indiens d'Amérique et les mexicains cultivent le tournesol. Il l'utilisent pour ses nombreuses propriétés; alimentaires (graines, huile), mais aussi médicinales (il est riche en lipides en antioxydants et en oligo-éléments comme le phosphore) ou tinctoriales. La tige était également utilisée dans la construction. L'ensemble de la plante intervenait dans les rites religieux.
Le mot tournesol est apparu au 13e siècle dans la langue française. Il vient de l'italien "tornasole" et a d'abord désigné une teinture bleue. Le nom scientifique du tournesol est Helianthus annuus. De nombreuses expressions servent à le désigner dans la culture populaire comme par exemple : soleil des jardins.
Christophe Colomb découvre l'Amérique. A sa suite de nombreux européens vont se lancer dans l'exploration de ce nouveau continent et ramener de nombreuses variétés de plantes : tomate, pomme de terre, haricot... et surtout tournesol. Au début il est utilisé comme une plante d'ornement.
Les peintres de l'âge baroque vont utiliser le tournesol pour illustrer une légende antique : celle de Clytia. La jeune fille est l'amante d'Apollon jusqu'au jour où celui-ci la quitte pour une autre. Elle dénonce alors sa jeune rivale à son père qui la fait ensevelir vivante. Rongée par le remord la jeune Clytia passe la fin de sa vie à observer la course du dieu-soleil Apollon.
Le tsar Pierre le grand rapporte en Russie des graines de Tournesol en provenance de Hollande. Ces dernières sont d'abord consommée en telle quelle. Mais très vite les russes s'intéressent à l'extraction de l'huile. En effet, l'huile de tournesol est un des rares corps gras à ne pas être interdit par l'église orthodoxe durant le Carême.
Très vite l'extraction de l'huile de tournesol se développe à travers toute l'Europe. De nouvelles variétés sont développé, en particulier en Russie, afin d'augmenter la teneur en huile de la graine : qui passe de 28 % à 50% au début du 19e siècle. Une des variétés sélectionnée est encore commercialisée aujourd'hui : la Mammouth.
A la fin du 19e siècle, des immigrants de l'Europe de l'Est ramènent en Amérique du Nord les variétés qui ont été développées en Russie. Aujourd'hui le Canada et les Etats-Unis produisent une quantité importante de tournesol.
Il s'agit d'une série de sept tableaux peint par Van Gogh. Ces sept natures mortes montrent un vase rempli de tournesol du moment où il est rempli jusqu'au flétrissement des tournesols. On peut y voir une allégorie des étapes de la vie.
A partir de 1960 la culture du tournesol comme une grande culture se développe en Europe de l'Ouest. Le tournesol est une culture de printemps généralement monoflore. Particulièrement résistante à la sécheresse et aux ravageurs, elle peut être touchée par le mildiou.
Le tournesol connait de nouveaux débouchés dans la filière du développement durable. Premier débouché : le tournesol peut être utilisé comme biocarburant (pur ou après esthérification). Il s'agit actuellement à la fois de l'huile qui offre le meilleur rendement, mais aussi de la plus écologique. Deuxième débouché : le tournesol est utilisé pour le nourissage des oiseaux en hiver (directement en graines ou en boules de graisse). Il est apprécié pour sa richesse en lipides qui aide les oiseaux à lutter contre le froid.
Aujourd'hui les principaux producteurs de tournesol sont l'Ukraine, la Russie et l'Argentine. La production mondiale en 2013 était de 40 millions de tonnes, dont 1.5 en France. Les surface cultivées sont en progression de 9%.
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