Η πρωτογενής παραγωγή είναι υπεύθυνη για το μεγαλύτερο μέρος της ζωής στη Γη. Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα που έχουν απορροφήσει από την ατμόσφαιρα και τον ωκεανό σε διάφορες άλλες χημικές ουσίες. Αυτές οι χημικές ουσίες στη συνέχεια παρέχουν τη δομή από την οποία ένα οικοσύστημα μπορεί να αναδυθεί καθώς ζώα διαφόρων ειδών καταναλώνουν θρεπτικά συστατικά των φυτών και αναπτύσσουν μια τροφική αλυσίδα. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την πρωτογενή παραγωγικότητα είναι τόσο περίπλοκοι όσο και τα φυσικά οικοσυστήματα.
Αγγειακά φυτά
Τα αγγειακά φυτά είναι εξαιρετικά υπεύθυνα για το μεγαλύτερο μέρος της πρωτογενούς παραγωγής στην ξηρά. Αυτά τα φυτά παίρνουν νερό μέσω των ριζικών τους συστημάτων, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούν για τη διανομή θρεπτικών ουσιών από το έδαφος σε όλο το σύστημά τους. Μέσα από τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, αυτά τα φυτά χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να μετατρέψουν αυτά τα θρεπτικά συστατικά σε σύνθετες ουσίες όπως σάκχαρα και πρωτεΐνες. Αυτή η βασική διαδικασία δημιουργεί τις χημικές ουσίες που είναι απαραίτητες για το μεγαλύτερο μέρος της περίπλοκης επίγειας ζωής στη Γη.
Φύκια
Σε αντίθεση με την ξηρά, η πλειονότητα της πρωτογενούς παραγωγής στον ωκεανό είναι p, παραμορφώνεται από φύκια, που είναι απλοί οργανισμοί διαφορετικών ειδών. Περιστασιακά τα μοναδικά φύκια συνδυάζονται για να σχηματίσουν πιο περίπλοκες δομές όπως στα φύκια. Άλλες φορές παραμένουν ελεύθερες. Αυτοί οι οργανισμοί δημιουργούν χημικές ουσίες με τον ίδιο τρόπο όπως τα αγγειακά φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης. Επειδή έχουν ήδη βυθιστεί στο νερό, δεν απαιτούν κανένα σύστημα κυκλοφορίας.
Φως
Η ενέργεια από τον ήλιο είναι απαραίτητη για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, με την οποία πραγματοποιείται η περισσότερη πρωτογενής παραγωγή. Αυτό έχει μεγάλη επίδραση στους ωκεανούς, όπου, λόγω των ορίων της διείσδυσης του φωτός, είναι απαραίτητο η περισσότερη παραγωγή να πραγματοποιείται κοντά στην επιφάνεια. Αυτή η περιοχή κοντά στην επιφάνεια του ωκεανού ονομάζεται φωτογραφική ζώνη. Κάτω από τη φωτογραφική ζώνη είναι αυτό που είναι γνωστό ως μικτή ζώνη, όπου πραγματοποιείται κάποια παραγωγή.
Νερό
Το νερό είναι επίσης απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση. Προφανώς, η έλλειψη νερού δεν είναι ποτέ παράγοντας στην πρωτογενή παραγωγή των ωκεανών, αλλά παίζει μεγάλο ρόλο στην επίγεια παραγωγή. Η έλλειψη νερού είναι το κύριο όριο της πρωτογενούς παραγωγής στην επιφάνεια της Γης. Έχει βρεθεί ότι σε οποιαδήποτε περιοχή όπου υπάρχει επαρκής παροχή νερού θα υπάρχει μεγάλη ποσότητα πρωτογενούς παραγωγής. Το νερό τροφοδοτείται κυρίως μέσω της βροχής και του καιρικού συστήματος της Γης.