I numeri di Fibonacci si riscontrano anche nella fillotassi.
La fillotassi è l'ordinamento delle foglie su un gambo o su di un ramo, o l'ordinamento dei semi o degli stami di alcuni fiori.
Le foglie sui rami e i rami lungo il tronco tendono ad occupare posizioni che rendono massima l'esposizione al sole, alla pioggia, all'aria. Perciò un fusto verticale produce foglie e rami secondo schemi regolari. La successione delle foglie e dei rami ha una componente rotatoria che, con l'avanzamento verso l'alto, traccia intorno al fusto un'elica immaginaria; partendo da una foglia qualunque, dopo uno, due, tre o cinque giri dalla spirale si trova sempre una foglia allineata con la prima. A seconda della specie, questa sarà la seconda, la terza, la quinta, l'ottava, la tredicesima, etc.
Nell’esempio qui sopra a sinistra la foglia allineata con la prima è l’ottava.
Inoltre, il numero di giri compiuti per trovare la foglia allineata con la prima è generalmente un numero di Fibonacci;  per il nostro esempio il numero di giri è 5.
Il quoziente di fillotassi è il rapporto tra il numero di giri e il numero di foglie tra due foglie simmetriche: tale quoziente è quasi sempre il rapporto tra due numeri consecutivi o alternati della successione di Fibonacci. 
Il fatto che le foglie delle piante si dispongano secondo schemi geometrici era noto già a Teofrasto (371-287 a.C.); se ne parla anche nella Naturalis historia di Plinio il Vecchio (23-79 d.C).
Leonardo da Vinci (1452-1519), profondamente affascinato dalla sezione aurea, fu il primo a descrivere il fenomeno in termini geometrici, osservando che alcune foglie si disponevano secondo una struttura spiraliforme, con angoli corrispondenti a 2/5 di un angolo giro.
Keplero (1571-1630) per primo intuì l'esistenza di una relazione tra la fillotassi e i numeri di Fibonacci. Ma bisognerà aspettare il XIX secolo perché l'intuizione di Keplero trovi conferma in una serie di osservazioni dei botanici Karl Friedrich Schimper (1803-1867) e Alexander Braun (1805-1877) e del cristallografo Auguste Bravais (1811-1863). Questi autori arrivarono alla definizione della regola generale in base alla quale i rapporti di fillotassi si possono esprimere come rapporti tra numeri di Fibonacci.
Nel 1875, Julius von Wiesner (1838-1916) diede un'interpretazione evoluzionistica della fillotassi, ipotizzando che la fillotassi ottimizzi l'assorbimento della luce da parte della pianta, in quanto la disposizione a spirale consente alle foglie di non farsi ombra le une con le altre. 

Le scaglie dell'ananas presentano un'aderenza ancora più costante ai fenomeni di Fibonacci: non una sola eccezione è stata trovata in un test compiuto su un campione di 2.000 ananas. Nell’esempio si possono osservare tre insiemi di spirali: un insieme composto da 5 spirali che salgono con gradualità da sinistra a destra, un insieme di 8 spirali che salgono più rapidamente da destra a sinistra, e un insieme di 13 spirali che salgono quasi verticali da sinistra a destra.