Acción y efecto de polinizar; la transferencia de polen desde la antera, al estigma, tanto de la misma flor como de flores diferentes: autogamia o alogamia,
La polinización es el paso del polen desde los estambres o estructuras masculinas de la flor al estigma del pistilo, que es la estructura femenina, de la misma flor o de otra distinta. Cuando el polen pasa del estambre al estigma de la misma flor, se habla de autopolinización o autogamia; la polinización cruzada o alogamia es el paso del polen de los estambres de una flor a otra de la misma planta (geitonogamia) o de una planta distinta de la misma especie (xenogamia). De estas dos formas de fecundación, la autopolinización es la más sencilla y segura, en particular para las numerosas especies que colonizan el territorio repitiendo muchas veces una misma estirpe parental. Pero estas especies que producen una descendencia siempre uniforme corren el riesgo de sufrir el exterminio de toda su población por un único azar evolutivo. La polinización cruzada produce una descendencia más variada y mejor equipada para afrontar los cambios del medio. Asimismo, las plantas que se reproducen a través de polinización cruzada suelen producir semillas de mejor calidad.
Las ventajas de la polinización cruzada son tan grandes que las plantas han formado, a lo largo de la evolución, refinados mecanismos para evitar la autopolinización y lograr el transporte del polen a otros individuos alejados. Muchos vegetales evitan la autopolinización sintetizando compuestos químicos que impiden la maduración del grano del polen en el estigma de la misma flor o la emisión del tubo polínico en el estilo. Otras especies, como la palmera datilera o ciertos frutales, son dioicas, y cada individuo forma sólo flores masculinas o femeninas. En las llamadas dicógamas, el pistilo madura antes o después de que el estigma de la misma flor sea receptivo. El viento es el agente más común de la polinización cruzada (polinización anemófila). Debido a que distribuye el polen sobre grandes extensiones, las plantas que se reproducen de esta forma (las coníferas, por ejemplo) deben producirlo en cantidades enormes para garantizar la fecundación, hasta el extremo de que los bosques de pinos quedan a menudo envueltos en una especie de neblina de polen. La palmera datilera es anemófila en la naturaleza, pero en Oriente Próximo se poliniza de forma manual desde hace siglos. Las abejas y otros insectos, los pájaros y los murciélagos son portadores de polen más discriminativos, porque visitan en su vuelo flores de la misma especie. La relación entre plantas y abejas es en ocasiones muy específica; sólo una especie determinada de abejorro, que visita las flores de la retama (Cytisus scoparius) hace que los estambres se desplieguen y cubran de polvo de polen la parte inferior del cuerpo del insecto. Quizá los principales agentes de polinización cruzada sean las abejas melíferas y, por ello, es habitual instalar colmenas en los huertos de frutales. Ciertas flores especializadas atraen a especies tropicales de murciélagos de lengua gruesa por el olor nocturno, la abundancia de néctar y el polen rico en proteínas.