Fotosyntese er den proces, planter bruger til at skabe mad ved hjælp af lysenergi, kuldioxid og vand. Denne proces er nødvendig for vækst og fortsætter gennem hele plantens livscyklus. Hastigheden for fotosyntese i planter afhænger af tilgængeligheden af disse tre elementer. Styrken af det tilgængelige lys for planten, koncentrationen af kuldioxid i atmosfære, og den mængde vand, der er tilgængeligt for planten, kan alle tilskynde til eller bremse processen med fotosyntese. Der skal være en optimal kombination af disse tre væsentlige elementer for at den kemiske reaktion af fotosyntese kan forekomme. Uden den korrekte balance kan fotosyntese muligvis bremse eller stoppe fuldstændigt.
Lys
Styrken af lyset, der er tilgængeligt for planten, påvirker fotosyntese processen. Den lysafhængige fase af fotosyntese kan kun finde sted, når der er nok lys til rådighed for planten at absorbere. Når der ikke er nok lys, kan pigmenter som klorofyl ikke absorbere nok lysenergi til at skabe adenosintrifosfat, også kendt som ATP. ATP er et kemikalie, der bruges af planten til at lagre energi og er en nødvendig komponent i anden fase af fotosyntese, der kaldes den lysuafhængige fase. Af denne grund, mens fotosyntese kun kan begynde i dagslys, når først ATP er oprettet, processen kan til enhver tid gennemføres, når den passende mængde vand og kuldioxid er ledig.
Kuldioxid og vand
Fotosyntese kræver en vis mængde kuldioxid for at få succes. Mængden af kuldioxid, der er tilgængelig i atmosfæren, mindskes ved højere højder, hvilket bremser fotosyntese processen. I ekstremt høje højder kan mangel på kuldioxid helt forhindre processen. Udover kuldioxid kræver planten også vand til den kemiske reaktion, der skaber sukker. Hvert molekyle sukker, der produceres af planten, kræver seks vandmolekyler. Vandmolekylerne tilvejebringer brint og efterlader det resterende ilt som affaldsprodukt. Hvis mængden af vand, der er til rådighed, ikke er nok til at afslutte processen, stopper fotosyntese, indtil mere vand er tilgængeligt.
Tidsramme
Selvom hastigheden af fotosyntese adskiller sig mellem plantearter og miljøfaktorer, er det muligt at bestemme den nøjagtige hastighed for fotosyntese af en bestemt plante. I et eksperiment, der blev udført ved University of Colorado, blev hastigheden af fotosyntese opnået af løvfældende træblade testet. I dette eksperiment blev det bestemt, at de testede blade forarbejdede 44,14 ppm (dele pr. Million) kuldioxidgas i hvert minut fotosyntese for hvert gram bladoverflade.