A clorofila e outros pigmentos fotossintéticos (chamados de fitopigmentos) têm espectros distintos que mostram quais comprimentos de onda de luz eles absorvem para realizar a fotossíntese. A clorofila é mais fortemente absorvente de luz na região azul, mas também tem uma forte absorção em partes do espectro ultravioleta. Luzes negras emitem luz ultravioleta e podem ter diferentes efeitos no crescimento das plantas.
Luzes negras emitem radiação ultravioleta na região de UVA (320 a 400 nanômetros de comprimento de onda) e na região de UVB (290 a 320 nanômetros). A clorofila nas plantas é fortemente absorvente de radiação UVA de comprimento de onda mais longo. No entanto, a forte radiação ultravioleta pode branquear os fitopigmentos. Diferentes tipos de luz ultravioleta podem ter diferentes efeitos em diferentes tipos de plantas.
A luz ultravioleta, particularmente a UVB, pode causar mutações no DNA chamadas dímeros de timina. Este é um dano reversível ao DNA que geralmente é corrigido automaticamente na presença de luz branca. O cultivo de plantas sob luz negra sem luz branca pode ser prejudicial às plantas.
As plantas usam predominantemente clorofila a para fotossíntese. No entanto, outros pigmentos também são usados para auxiliar na fotossíntese e também como pigmentos fotoprotetores. Isso é visto claramente nas muitas cores das folhas das plantas de casa que são disponibilizadas pelos produtores. Plantas com pigmentos diferentes podem reagir de maneira diferente ao serem cultivadas sob uma luz negra. Os principais tipos de pigmentos fotossintéticos são clorofilas e carotenóides. Existem centenas de tipos diferentes desses fitopigmentos e eles são encontrados em diferentes espécies em dezenas de milhares de combinações diferentes.
As plantas cultivadas sob luz negra podem reagir alterando as proporções ou quantidades de seus diferentes fitopigmentos. Por exemplo, os carotenóides podem ser enriquecidos ou esgotados dependendo da espécie e do comprimento de onda da luz ultravioleta a que as plantas são expostas. Compostos enriquecedores como os carotenóides podem tornar a planta mais nutritiva.
Mais de 97 por cento de toda a luz ultravioleta é filtrada naturalmente na alta atmosfera antes de chegar à Terra. Quase toda a luz ultravioleta que atinge a Terra é UVA. O cultivo de plantas sob condições de luz negra pode ser interessante, mas certamente é diferente das condições que as plantas na natureza experimentariam. Como as diferentes espécies reagem de maneira diferente à luz ultravioleta e até mesmo a diferentes comprimentos de onda da luz ultravioleta, é impossível dizer como uma espécie reagiria a um determinado comprimento de onda da luz ultravioleta. Os pesquisadores descobriram, por exemplo, que o crescimento das plantas aumenta substancialmente removendo a luz ultravioleta das fontes de luz branca.