Фотосинтеза је поступак који биљке користе за стварање хране, користећи светлост, угљен-диоксид и воду. Овај процес је неопходан за раст и наставља се током животног циклуса биљке. Брзина фотосинтезе у биљкама зависи од доступности ова три елемента. Јачина светлости доступне биљци, концентрација угљен-диоксида у атмосфери и количини воде која је доступна биљци могу подстакнути или успорити процес фотосинтеза. Мора постојати оптимална комбинација ова три суштинска елемента да би дошло до хемијске реакције фотосинтезе. Без правилне равнотеже, фотосинтеза може успорити или се потпуно зауставити.
Светлост
Снага светлости доступна биљци утиче на процес фотосинтезе. Фаза фотосинтезе која зависи од светлости може се догодити само када биљка има на располагању довољно светлости да је апсорбује. Када нема довољно светлости, пигменти попут хлорофила не могу да апсорбују довољно светлосне енергије да створе аденозин трифосфат, познат и као АТП. АТП је хемикалија коју биљка користи за складиштење енергије и неопходна је компонента у другој фази фотосинтезе, која се назива фаза независна од светлости. Из тог разлога, док фотосинтеза може започети само током дневног светла, када се створи АТП, процес се у сваком тренутку може завршити одговарајућом количином воде и угљен-диоксида доступан.
Угљен-диоксид и вода
Фотосинтеза захтева одређену количину угљен-диоксида да би била успешна. Количина угљен-диоксида доступна у атмосфери смањује се на вишим надморским висинама, што успорава процес фотосинтезе. На изузетно високим надморским висинама, недостатак угљен-диоксида може у потпуности спречити процес. Поред угљен-диоксида, биљка захтева и воду за хемијску реакцију која ствара шећер. За сваки молекул шећера који производи биљка потребно је шест молекула воде. Молекули воде обезбеђују водоник, а преостали кисеоник оставља као отпадни производ. Ако количина воде која је на располагању није довољна за завршетак процеса, фотосинтеза се зауставља док не буде доступно више воде.
Временски оквир
Иако се стопа фотосинтезе разликује између биљних врста и фактора околине, могуће је утврдити тачну брзину фотосинтезе одређене биљке. У експерименту спроведеном на Универзитету у Колораду, испитана је брзина фотосинтезе остварене лишћем листопадног дрвећа. У овом експерименту утврђено је да је тестирано лишће обрађивало 44,14 ппм (делова на милион) гаса угљен-диоксида у сваком минуту фотосинтезе за сваки грам површине листа.