La producción primaria es responsable de la mayor parte de la vida en la Tierra. Este es el proceso mediante el cual las plantas convierten el dióxido de carbono que han absorbido de la atmósfera y el océano en varias otras sustancias químicas. Estas sustancias químicas proporcionan la estructura a partir de la cual puede surgir un ecosistema a medida que los animales de diversos tipos consumen nutrientes de las plantas y desarrollan una cadena alimentaria. Los factores que afectan la productividad primaria son tan complejos como los ecosistemas naturales.
Plantas vasculares
Las plantas vasculares son abrumadoramente responsables de la mayor parte de la producción primaria en tierra. Estas plantas absorben agua a través de sus sistemas de raíces, que luego utilizan para distribuir los nutrientes del suelo por todo su sistema. Mediante el proceso de fotosíntesis, estas plantas utilizan la luz solar para convertir estos nutrientes en sustancias complejas como azúcares y proteínas. Este proceso básico crea las sustancias químicas necesarias para la mayor parte de la vida terrestre compleja en la Tierra.
Algas
A diferencia de la tierra, la mayor parte de la producción primaria en el océano está formada por algas, que son organismos simples de diferentes tipos. Ocasionalmente, las algas individuales se combinan para formar estructuras más complejas como en las algas marinas. Otras veces permanecen flotando libremente. Estos organismos crean sustancias químicas de la misma manera que las plantas vasculares a través de la fotosíntesis. Debido a que ya están sumergidos en agua, no requieren ningún sistema de circulación.
Luz
La energía del sol es esencial para el proceso de fotosíntesis, mediante el cual se realiza la mayor parte de la producción primaria. Esto tiene un gran efecto en los océanos, donde, debido a los límites de penetración de la luz, es necesario que la mayor parte de la producción tenga lugar cerca de la superficie. Esta área cercana a la superficie del océano se llama zona fótica. Debajo de la zona fótica se encuentra lo que se conoce como zona mixta, donde tiene lugar cierta producción.
Agua
El agua también es esencial para la fotosíntesis. Obviamente, la falta de agua nunca es un factor en la producción primaria oceánica, pero juega un papel importante en la producción terrestre. La falta de agua es el principal límite de la producción primaria en la superficie de la Tierra. Se ha encontrado que en cualquier área donde haya un suministro de agua adecuado habrá una gran cantidad de producción primaria. El agua se suministra principalmente a través de la lluvia y el sistema meteorológico de la Tierra.