I tempi e i modi con cui una pianta germoglia, cresce, perde le foglie e ripete determinati processi ciclicamente sono dovuti alle sue caratteristiche genetiche, certo, ma ci sono molti fattori ambientali esterni in grado di modificare il ritmo di questi avvenimenti, come il terreno su cui crescono, l'inquinamento atmosferico e del suolo, il clima. A questo proposito, studiare il comportamento dei vegetali, e in particolare i cambiamenti che subiscono in risposta all'ambiente circostante, può essere molto utile per capire l'influenza dei fattori esterni, in particolare del clima. Di questo si occupa la fenologia, un ramo della biologia che studia i rapporti tra il clima e i fenomeni che si verificano negli organismi viventi.

Le osservazioni fenologiche diventano importanti se fatte per diversi anni di fila, perché permettono di capire come il clima e l'ambiente si stanno modificando e stanno influenzando la vita delle piante. Per questo vengono create delle aree verdi, dette appunto giardini fenologici, nelle quali si piantano determinate specie vegetali per registrare con regolarità tutte le fasi del loro sviluppo. La fenologia mostra in modo evidente gli effetti della crisi climatica, motivo per cui negli ultimi anni stanno nascendo molti giardini fenologici. La conoscenza dei dati, si legge sul ministero dell'Agricoltura, è importante per diverse pratiche agricole, per decidere se fare o no determinati interventi, ma anche in campo medico, nell'allergologia, per individuare il periodo di fioritura di determinati pollini.

Oltre a verificare i dati sui processi di crescita delle piante nel tempo, è altrettanto utile confrontare i risultati del monitoraggio di varie aree verdi in diversi contesti ambientali, ragion per cui in Italia è attiva una rete osservativa nazionale ormai da quasi quindici anni, e a livello internazionale addirittura dal 1957, quando è stata istituita la rete dei Giardini fenologici, presente in Italia con alcune stazioni. Proprio di recente, a Bologna nel parco dei Giardini della Ca' Bura, è stato inaugurato il primo di tre giardini fenologici che sorgeranno a breve nella città: sono stati piantati circa cento tra alberi e arbusti.