Fotosinteza je proces koji biljke koriste za stvaranje hrane, koristeći svjetlosnu energiju, ugljični dioksid i vodu. Ovaj je proces potreban za rast i nastavlja se tijekom životnog ciklusa biljke. Brzina fotosinteze u biljkama ovisi o dostupnosti ova tri elementa. Snaga svjetlosti koja je biljci dostupna, koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi i količina vode koja je biljci na raspolaganju mogu sve potaknuti ili usporiti proces fotosinteze. Mora postojati optimalna kombinacija ova tri bitna elementa kako bi se došlo do kemijske reakcije fotosinteze. Bez ispravne ravnoteže fotosinteza se može usporiti ili potpuno zaustaviti.
Svjetlo
Snaga svjetlosti koja je dostupna biljci utječe na proces fotosinteze. Stupanj fotosinteze ovisan o svjetlu može se dogoditi samo kad je biljka na raspolaganju dovoljno svjetla da ga apsorbira. Kad nema dovoljno svjetla, pigmenti poput klorofila ne mogu apsorbirati dovoljno svjetlosne energije da bi stvorili adenozin trifosfat, također poznat kao ATP. ATP je kemikalija koju biljka koristi za skladištenje energije i nužna je komponenta u drugoj fazi fotosinteze, koja se naziva faza neovisnosti o svjetlu. Iz tog razloga, iako fotosinteza može započeti samo tijekom dnevnog svjetla, nakon što se stvori ATP, proces može u bilo kojem trenutku dovršiti dostupnu odgovarajuću količinu vode i ugljičnog dioksida.
Ugljični dioksid i voda
Za fotosintezu je potrebna određena količina ugljičnog dioksida da bi bila uspješna. Količina ugljičnog dioksida koja je dostupna u atmosferi smanjuje se pri većim povišenjima, što usporava proces fotosinteze. Pri izrazito visokim povišenjima, nedostatak ugljičnog dioksida može u potpunosti spriječiti postupak. Osim ugljičnog dioksida, biljka također zahtijeva vodu za kemijsku reakciju koja stvara šećer. Svaka molekula šećera koju proizvodi biljka zahtijeva šest molekula vode. Molekule vode daju vodik, a preostali kisik ostavlja kao otpadni proizvod. Ako količina vode nije dovoljna za dovršetak postupka, fotosinteza se zaustavlja dok više vode ne bude dostupno.
Vremenski okvir
Iako se brzina fotosinteze razlikuje između biljnih vrsta i faktora okoliša, moguće je utvrditi točnu brzinu fotosinteze određene biljke. U eksperimentu provedenom na Sveučilištu u Coloradu testirana je stopa fotosinteze postignute listovima listopadnog drveća. U ovom je eksperimentu utvrđeno da je ispitivano lišće obrađivalo 44,14 ppm (dijelova na milijun) plina ugljičnog dioksida u svakoj minuti fotosinteze za svaki gram površine lista.
