Fotosyntéza je proces, který rostliny používají k výrobě jídla pomocí světelné energie, oxidu uhličitého a vody. Tento proces je nezbytný pro růst a pokračuje po celou dobu životního cyklu rostliny. Rychlost fotosyntézy v rostlinách závisí na dostupnosti těchto tří prvků. Síla světla dostupného rostlině, koncentrace oxidu uhličitého v atmosféra a množství vody dostupné pro rostlinu mohou všechny povzbudit nebo zpomalit proces fotosyntéza. Aby došlo k chemické reakci fotosyntézy, musí existovat optimální kombinace těchto tří základních prvků. Bez správné rovnováhy se může fotosyntéza zpomalit nebo úplně zastavit.
Světlo
Síla světla dostupná rostlině ovlivňuje proces fotosyntézy. Fáze fotosyntézy závislá na světle může probíhat pouze tehdy, když je k dispozici dostatek světla, aby rostlina mohla absorbovat. Když není dostatek světla, pigmenty, jako je chlorofyl, nemohou absorbovat dostatek světelné energie k vytvoření adenosintrifosfátu, známého také jako ATP. ATP je chemická látka používaná rostlinou k ukládání energie a je nezbytnou složkou ve druhé fázi fotosyntézy, která se nazývá fáze nezávislá na světle. Z tohoto důvodu, zatímco fotosyntéza může začít pouze za denního světla, po vytvoření ATP, proces může kdykoli dokončit odpovídající množství vody a oxidu uhličitého k dispozici.
Oxid uhličitý a voda
Aby byla fotosyntéza úspěšná, vyžaduje určité množství oxidu uhličitého. Množství oxidu uhličitého dostupného v atmosféře se ve vyšších nadmořských výškách snižuje, což zpomaluje proces fotosyntézy. V extrémně vysokých nadmořských výškách může nedostatek oxidu uhličitého zcela zabránit procesu. Kromě oxidu uhličitého potřebuje rostlina také vodu pro chemickou reakci, při které vzniká cukr. Každá molekula cukru produkovaná rostlinou vyžaduje šest molekul vody. Molekuly vody poskytují vodík a zbývající kyslík zůstávají jako odpadní produkty. Pokud množství dostupné vody nestačí k dokončení procesu, fotosyntéza se zastaví, dokud nebude k dispozici více vody.
Časové okno
I když se rychlost fotosyntézy liší mezi rostlinnými druhy a faktory prostředí, je možné určit přesnou rychlost fotosyntézy konkrétní rostliny. V experimentu prováděném na University of Colorado byla testována rychlost fotosyntézy dosažené listnatými listy. V tomto experimentu bylo zjištěno, že testované listy zpracovávaly 44,14 ppm (dílů na milion) plynného oxidu uhličitého za každou minutu fotosyntézy na každý gram povrchu listu.