Heterostylie ist ein Begriff aus der Blütenbiologie. Darunter versteht man das Vorkommen unterschiedlicher Blütentypen innerhalb einer Pflanzenart. Die Blüten unterscheiden sich dabei durch Länge des Griffels und der Staubblattpositionen. So gibt es etwa bei zahlreichen Vertretern der Gattung Primula je etwa gleichviele Individuen mit kurzem Griffel und hoher Staubblattposition, bzw. mit langem Griffel und tiefer Staubblattposition. Eine solche dimorphe Heterostylie kommt beispielsweise auch bei manchen Vertretern der Knöterichgewächse (Polygonaceae), Sauerkleegewächse (Oxalidaceae) oder Rötegewächse (Rubiaceae) vor. Daneben gibt es sogar trimorphe Heterostylie (also 3 verschiedene Blütentypen), beispielsweise beim Blutweiderich (Lythrum salicaria).
Bereits Charles Darwin konnte zeigen, dass nur bei einer Kreuzbestäubung beider Typen ein optimaler Fruchtansatz stattfindet, also durch Heterostylie eine Fremdbestäubung gefördert wird.