प्राथमिक उत्पादन पृथ्वी पर अधिकांश जीवन के लिए जिम्मेदार है। यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को परिवर्तित करते हैं जिसे उन्होंने वायुमंडल और महासागर से विभिन्न अन्य रासायनिक पदार्थों में अवशोषित किया है। ये रासायनिक पदार्थ तब संरचना प्रदान करते हैं जिससे एक पारिस्थितिकी तंत्र विभिन्न प्रकार के जानवरों के रूप में उभर सकता है जो पौधों के पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं और एक खाद्य श्रृंखला विकसित करते हैं। प्राथमिक उत्पादकता को प्रभावित करने वाले कारक उतने ही जटिल हैं जितने कि प्राकृतिक पारितंत्र।
संवहनी पौधे
संवहनी पौधे भूमि पर अधिकांश प्राथमिक उत्पादन के लिए अत्यधिक जिम्मेदार होते हैं। ये पौधे अपने रूट सिस्टम के माध्यम से पानी लेते हैं, जिसका उपयोग वे अपने पूरे सिस्टम में मिट्टी से पोषक तत्वों को वितरित करने के लिए करते हैं। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से, ये पौधे इन पोषक तत्वों को शर्करा और प्रोटीन जैसे जटिल पदार्थों में परिवर्तित करने के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं। यह मूल प्रक्रिया पृथ्वी पर अधिकांश जटिल स्थलीय जीवन के लिए आवश्यक रासायनिक पदार्थ बनाती है।
शैवाल
भूमि के विपरीत, समुद्र में प्राथमिक उत्पादन का अधिकांश हिस्सा p है, जो शैवाल द्वारा निर्मित होता है, जो विभिन्न प्रकार के सरल जीव होते हैं। कभी-कभी एकल शैवाल एक साथ मिलकर अधिक जटिल संरचनाएं बनाते हैं जैसे कि समुद्री शैवाल में। दूसरी बार वे मुक्त-तैरते रहते हैं। ये जीव प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से संवहनी पौधों की तरह ही रासायनिक पदार्थ बनाते हैं। क्योंकि वे पहले से ही पानी में डूबे हुए हैं, उन्हें परिसंचरण की कोई प्रणाली की आवश्यकता नहीं है।
रोशनी
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए सूर्य से ऊर्जा आवश्यक है, जिससे अधिकांश प्राथमिक उत्पादन हो जाता है। इसका महासागरों में बड़ा प्रभाव पड़ता है, जहाँ प्रकाश के प्रवेश की सीमा के कारण, अधिकांश उत्पादन सतह के पास होना आवश्यक है। समुद्र की सतह के पास के इस क्षेत्र को फोटोटिक जोन कहा जाता है। फोटिक जोन के नीचे मिश्रित क्षेत्र के रूप में जाना जाता है, जहां कुछ उत्पादन होता है।
पानी
प्रकाश संश्लेषण के लिए भी जल आवश्यक है। जाहिर है, समुद्री प्राथमिक उत्पादन में पानी की कमी कभी भी एक कारक नहीं होती है, लेकिन स्थलीय उत्पादन में एक बड़ी भूमिका निभाती है। पानी की कमी पृथ्वी की सतह पर प्राथमिक उत्पादन की मुख्य सीमा है। यह पाया गया है कि किसी भी क्षेत्र में जहां पर्याप्त पानी की आपूर्ति होगी वहां बड़ी मात्रा में प्राथमिक उत्पादन होगा। पानी की आपूर्ति मुख्य रूप से बारिश और पृथ्वी की मौसम प्रणाली के माध्यम से की जाती है।