Fotosyntéza je proces, ktorý rastliny používajú na výrobu potravy pomocou svetelnej energie, oxidu uhličitého a vody. Tento proces je nevyhnutný pre rast a pokračuje počas celého životného cyklu rastliny. Rýchlosť fotosyntézy v rastlinách závisí od dostupnosti týchto troch prvkov. Sila svetla dostupného pre rastlinu, koncentrácia oxidu uhličitého v atmosféra a množstvo vody, ktoré má rastlina k dispozícii, môžu všetko tento proces povzbudiť alebo spomaliť fotosyntéza. Aby mohla dôjsť k chemickej reakcii fotosyntézy, musí existovať optimálna kombinácia týchto troch základných prvkov. Bez správnej rovnováhy sa môže fotosyntéza spomaliť alebo úplne zastaviť.
Svetlo
Sila svetla, ktorá je k dispozícii rastline, ovplyvňuje proces fotosyntézy. Fáza fotosyntézy závislá od svetla môže prebiehať iba vtedy, keď je k dispozícii dostatok svetla, ktoré rastlina dokáže absorbovať. Ak nie je dostatok svetla, pigmenty ako chlorofyl nemôžu absorbovať dostatok svetelnej energie na vytvorenie adenozíntrifosfátu, tiež známeho ako ATP. ATP je chemikália používaná v elektrárni na ukladanie energie a je nevyhnutnou súčasťou druhej fázy fotosyntézy, ktorá sa nazýva fáza nezávislá od svetla. Z tohto dôvodu zatiaľ čo fotosyntéza môže začať iba za denného svetla, akonáhle sa vytvorí ATP, proces môže kedykoľvek dokončiť príslušné množstvo vody a oxidu uhličitého k dispozícii.
Oxid uhličitý a voda
Aby bola fotosyntéza úspešná, vyžaduje si určité množstvo oxidu uhličitého. Množstvo oxidu uhličitého dostupného v atmosfére sa vo vyšších nadmorských výškach znižuje, čo spomaľuje proces fotosyntézy. V extrémne vysokých nadmorských výškach môže nedostatok oxidu uhličitého úplne zabrániť procesu. Okrem oxidu uhličitého vyžaduje rastlina aj vodu pre chemickú reakciu, pri ktorej vzniká cukor. Každá molekula cukru produkovaná rastlinou vyžaduje šesť molekúl vody. Molekuly vody poskytujú vodík a zvyšný kyslík zostávajú ako odpadový produkt. Ak množstvo dostupného vody nestačí na dokončenie procesu, fotosyntéza sa zastaví, kým nebude k dispozícii viac vody.
Časový rámec
Aj keď sa rýchlosť fotosyntézy líši medzi rastlinnými druhmi a faktormi prostredia, je možné určiť presnú rýchlosť fotosyntézy konkrétnej rastliny. V experimente uskutočnenom na univerzite v Colorade sa testovala rýchlosť fotosyntézy dosiahnutej listnatými listami. V tomto experimente sa stanovilo, že testované listy spracovali 44,14 ppm (častí na milión) plynného oxidu uhličitého za každú minútu fotosyntézy na každý gram povrchu listu.