La fel ca plantele de pe uscat, planctonul oceanic are nevoie de lumină de la soare pentru a prospera și a crește. Dar lumina este absorbită de apa oceanului - iar unele culori ale luminii sunt absorbite mai ușor decât altele. Cu cât mergeți mai adânc, cu atât este mai puțină lumină disponibilă, iar sub o anumită adâncime oceanul este complet întunecat. De aceea, aproape toată fotosinteza din ocean are loc în straturile superioare luminate de soare. Cantitatea de activitate fotosintetică variază și în funcție de locație.
Lumina și nutrienții
Prima cerință cheie pentru activitatea fotosintetică este lumina. Apa oceanului absoarbe lumina, astfel încât disponibilitatea luminii scade exponențial cu adâncimea. Sub aproximativ 200 de metri sau 650 de picioare, nu există suficientă lumină pentru ca fotosinteza să aibă loc. Nutrienții sunt o altă cerință critică. Disponibilitatea nutrienților variază atât în funcție de adâncime, cât și de locație. În unele ape oceanice, substanțele nutritive sunt disponibile mai aproape de suprafață și aici are loc cea mai mare fotosinteză. În alte locații, apele de suprafață sunt sărace în nutrienți, iar în aceste zone, cea mai mare activitate fotosintetică are loc în stratul îngust de apă, unde lumina și disponibilitatea nutrienților se suprapun.
Adâncime
Cantitatea de activitate fotosintetică urmează aproximativ o curbă în formă de clopot. Pe măsură ce coborâți de la suprafață, aceasta crește, atinge un vârf, apoi cade din nou. Adâncimea în care atingeți activitatea fotosintetică de vârf variază în funcție de locație și de anotimp. În apele polare și în multe ape de coastă, de exemplu, cea mai mare activitate fotosintetică are loc foarte aproape de suprafață, în timp ce în regiunile ecuatoriale activitatea fotosintetică atinge vârfurile la aproximativ 50 de metri, sau 160 de picioare, sub suprafață în timpul iernii și alți 25 de metri, sau 80 de picioare, mai jos în arc.
Latitudine
Toate regiunile oceanului pot semăna la prima vedere, dar există de fapt numeroase variații importante atât cu sezonul, cât și cu locația, care determină câtă activitate fotosintetică are loc. În regiunile polare, apele de suprafață și adâncurile sunt bine amestecate, astfel încât substanțele nutritive sunt ușor disponibile pe tot parcursul anului, dar foarte puțină lumină este disponibilă în iarna lungă și întunecată. În consecință, apele polare experimentează o explozie intensă de activitate fotosintetică vara și foarte puțină activitate fotosintetică iarna. La tropice, apa tinde să rămână stratificată și are loc puțin amestec de apă adâncă și de suprafață. În consecință, fotosinteza în aceste zone este redusă, deoarece disponibilitatea nutrienților este limitată, dar este destul de constantă pe tot parcursul anului, din cauza nivelurilor de lumină mai stabile.
Locație
Indiferent de latitudine, cantitatea de activitate fotosintetică pe milă pătrată este mult mai mică în oceanul deschis decât în apele de coastă sau pe platourile continentale, deoarece apele de coastă au un aport mult mai abundent de nutrienți. Cele mai mari rate de activitate fotosintetică pe milă pătrată apar în estuare și în apele de coastă puțin adânci. Cu toate acestea, oceanele deschise reprezintă încă o pondere mai mare din activitatea fotosintetică totală, deoarece ocupă mult mai mult spațiu. Peste 90 la sută din suprafața oceanului este ocean deschis.