Fotosinteza este procesul pe care îl folosesc plantele pentru a crea hrană, folosind energie luminoasă, dioxid de carbon și apă. Acest proces este necesar pentru creștere și continuă pe tot parcursul ciclului de viață al plantei. Rata fotosintezei la plante depinde de disponibilitatea acestor trei elemente. Puterea luminii disponibile plantei, concentrația de dioxid de carbon în atmosfera și cantitatea de apă disponibilă plantei pot încuraja sau încetini procesul de fotosinteză. Trebuie să existe o combinație optimă a acestor trei elemente esențiale pentru ca reacția chimică a fotosintezei să aibă loc. Fără echilibrul corect, fotosinteza poate încetini sau se poate opri complet.
Ușoară
Puterea luminii disponibile plantei afectează procesul de fotosinteză. Etapa de fotosinteză dependentă de lumină poate avea loc numai atunci când există suficientă lumină disponibilă pentru ca planta să o poată absorbi. Atunci când nu există suficientă lumină, pigmenții precum clorofila nu pot absorbi suficientă energie luminoasă pentru a crea adenozin trifosfat, cunoscut și sub denumirea de ATP. ATP este o substanță chimică utilizată de centrală pentru stocarea energiei și este o componentă necesară în a doua fază a fotosintezei, care se numește fază independentă de lumină. Din acest motiv, în timp ce fotosinteza poate începe numai în timpul zilei, odată ce ATP a fost creat, procesul poate finaliza oricând cantitatea adecvată de apă și dioxid de carbon disponibil.
Dioxid de carbon și apă
Fotosinteza necesită o anumită cantitate de dioxid de carbon pentru a avea succes. Cantitatea de dioxid de carbon disponibilă în atmosferă scade la cote mai mari, ceea ce încetinește procesul de fotosinteză. La cote extrem de mari, lipsa dioxidului de carbon poate împiedica procesul în întregime. Pe lângă dioxidul de carbon, planta necesită și apă pentru reacția chimică care creează zahăr. Fiecare moleculă de zahăr produsă de plantă necesită șase molecule de apă. Moleculele de apă furnizează hidrogen, lăsând oxigenul rămas ca produs rezidual. Dacă cantitatea de apă disponibilă nu este suficientă pentru a finaliza procesul, fotosinteza se oprește până când este disponibilă mai multă apă.
Interval de timp
Deși rata fotosintezei diferă între speciile de plante și factorii de mediu, este posibil să se determine rata exactă a fotosintezei unei anumite plante. Într-un experiment efectuat la Universitatea din Colorado, a fost testată rata de fotosinteză realizată de frunzele de foioase. În acest experiment, s-a stabilit că frunzele testate au procesat 44,14 ppm (părți pe milion) de dioxid de carbon gazos în fiecare minut de fotosinteză pentru fiecare gram de suprafață a frunzei.