Ligesom planter på land har havgående plankton brug for lys fra solen for at trives og vokse. Men lys absorberes af havvand - og nogle farver af lys absorberes lettere end andre. Jo dybere du går, jo mindre lys er der til rådighed, og under en bestemt dybde er havet helt mørkt. Derfor finder næsten al fotosyntese i havet sted i de solbelyste øvre lag. Mængden af fotosyntetisk aktivitet varierer også med sted.
Lys og næringsstoffer
Det første nøglekrav til fotosyntetisk aktivitet er lys. Havvand absorberer lys, så tilgængeligheden af lys falder eksponentielt med dybden. Under ca. 200 meter er der ikke nok lys til, at fotosyntese kan finde sted. Næringsstoffer er et andet kritisk krav. Tilgængeligheden af næringsstoffer varierer med både dybde og placering. I nogle havvande er næringsstoffer tilgængelige tættere på overfladen, og det er her, de fleste fotosyntese finder sted. Andre steder er overfladevand næringsfattigt, og i disse områder finder de fleste fotosyntetiske aktiviteter sted i det smalle lag af vand, hvor lys og næringsstoftilgængelighed overlapper hinanden.
Dybde
Mængden af fotosyntetisk aktivitet følger omtrent en klokkeformet kurve. Når du går ned fra overfladen, stiger den, når et højdepunkt og falder derefter af igen. Dybden, hvor du når maksimal fotosyntetisk aktivitet, varierer med din placering og sæson. I polære og mange kystvande forekommer for eksempel de fleste fotosyntetiske aktiviteter meget tæt på overfladen, hvorimod i ækvatoriale områder fotosyntetisk aktivitet topper ca. 50 meter eller 160 fod under overfladen om vinteren og yderligere 25 meter eller 80 fod længere nede i forår.
Breddegrad
Alle regioner i havet kan se ens ud ved første øjekast, men der er faktisk mange vigtige variationer med både sæson og placering, der bestemmer, hvor meget fotosyntetisk aktivitet der finder sted. I polarområderne er overflade og dybt vand godt blandet, så næringsstoffer er let tilgængelige året rundt, men meget lidt lys er tilgængeligt i den lange, mørke vinter. Derfor oplever polare farvande en intens udbrud af fotosyntetisk aktivitet om sommeren og meget lidt fotosyntetisk aktivitet om vinteren. I troperne har vand tendens til at forblive stratificeret, og lidt blanding af dybt og overfladevand finder sted. Derfor er fotosyntese i disse områder lav, fordi næringsstoftilgængeligheden er begrænset, men er temmelig konstant hele året på grund af mere stabile lysniveauer.
Beliggenhed
Uanset breddegrad er mængden af fotosyntetisk aktivitet pr. Kvadratkilometer meget lavere i det åbne hav end i kystfarvande eller på kontinentalsokler, fordi kystfarvande har et langt mere rigeligt udbud af næringsstoffer. Den højeste grad af fotosyntetisk aktivitet pr. Kvadratkilometer forekommer i flodmundinger og lavvandede kystfarvande. Ikke desto mindre tegner de åbne oceaner sig stadig for en større andel af den samlede fotosyntetiske aktivitet, fordi de optager meget mere plads. Over 90 procent af havoverfladen er åbent hav.