Bármilyen formájú szennyezés negatív hatással van a környezetre és a benne élő növényekre. A szennyezésnek számos forrása van, a fáradt olaj közvetlen vízi utakba történő kibocsátásától a gépkocsik kipufogógázai által okozott levegőszennyezésig. Néhány hatás rövid távú és könnyen mérsékelhető. Egyéb hatások hosszú távúak, a szennyező anyagok továbbra is fennállnak a környezetben vagy felhalmozódnak a növényi szövetekben. A fotoszintézis elengedhetetlen folyamat az ökoszisztémán belül. A napfény, a szén-dioxid és a víz felhasználásával a növények élelmiszereket és energiát állítanak elő a növényi levelekben előforduló kémiai folyamat során.
Ózon és levelek
A levelek pórusain vagy sztómáin keresztül történő gázcsere biztosítja a fotoszintézishez szükséges szén-dioxidot. A Cellular and Molecular Life Sciences című szaklapban 1980-ban megjelent tanulmány azonban megállapította, hogy a légszennyezés csökkenti a sztómák méretét, megzavarva a gázcserét. Az elégtelen szén-dioxid lelassíthatja vagy leállíthatja a fotoszintézist. Ezt támasztja alá egy 2004-es tanulmány is, amely szerint a légszennyezés csökkenti a terméshozamot.
Nonpoint forrás szennyezés
A nem pontszerű szennyezés olyan szennyezés, amely sokféle forrásból származik, és felszíni víz lefolyása révén jut a környezetbe. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) szerint az ilyen típusú szennyezés elsődleges forrása a mezőgazdasági lefolyás. A lefolyás rovarirtókat és műtrágyákat vezet be a vízi utakba. Néha a hatás azonnali, és a növények gyorsan elpusztulnak. A műtrágyák magas foszforszintje algavirágzást okozhat. Az algavirágzás olyan forgatókönyvet állít fel, ahol a fotoszintézis lelassul és végül leáll, mivel az oldott oxigénszint csökken a vízben, és a zavaros vizek akadályozzák a napfény áramlását a vízi környezetbe.
Talajszennyezés
A talajszennyezés a fotoszintézist gyökér szinten befolyásolja. A fosszilis üzemanyagok kibocsátása által okozott savas eső növeli a talaj savasságát, ami kémiai anyag előfordulását eredményezi, mérgező alumíniumionokat hozva létre. Ezek az ionok gátolják a növény tápanyagfelvétel képességét, ezáltal lelassítják a fotoszintézis folyamatát és a növény teljes növekedését.
Üvegházhatás
Az üvegházhatás által létrehozott talajszintű ózon kedvezőtlen körülményeket teremthet a fotoszintézis kialakulásához. Az üvegházhatású gázok, például a szén-dioxid koncentrációja megakadályozza a sugárzó hő kibocsátását a környezetből. A felületi hőmérséklet emelkedik, növelve a párolgás sebességét. A víz korlátozó tényezővé válik. Az értékes erőforrások megőrzése érdekében a növények bezárják sztómáikat, csökkentve ezzel a szén-dioxid rendelkezésre állását. Korlátozott szén-dioxid és víz esetén a fotoszintézis lelassul.
Fizikai sérülés
A szennyezés megzavarhatja a növény fotoszintézisének képességét azáltal, hogy fizikai károsítja a leveleket, ahol előfordul. Az ózon a klorózis nevű állapotot okozza, amelyben a növények levelei megsárgulnak az elégtelen klorofillszint miatt. A klorofill létfontosságú a fotoszintézis kialakulásához. Ha a szint csökken, akkor a fotoszintézis is csökken. Magas koncentrációban a szennyezés elpusztíthatja a növényi szerkezeteket, ami a növények beszüntetését eredményezi az élelmiszer-termelésben, hogy megbirkózzon a környezeti stresszel.