Proses fotosintesis dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor, yaitu faktor yang dapat mempengaruhi langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak mempengeruhi secara langsung, misalnya seperti tegangan beberapa fungsi organ yang penting untuk proses fotosintesis.
Proses ini sebenarya paka terhadap kondisi lingkungan yang meliputi kehadiran cahaya Matahari, suhu lingkungan, serta konsentrasi karbondioksida (CO2). Yang disebut faktor pembatas dan bepengaruh secara langsung untuk laju fotosintesis.
Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi optimum walaupun keadaan lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor-faktor pembatas itu sangat mempengaruhi laju fotosintesis ialah dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis.
Selain itu juga, faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, dan ketersedian nutrisi yang mempengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut juga mempengaruhi laju fotosintesis.
Beberapa faktor utama yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis:
- Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
- Konsentrasi karbon dioksida
Dengan semakin banyak karbon dioksida di atas udara, maka semakin banyak pula jumlah bahan yang dipakai tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
- Suhu
Enzim-enzim yang bekerja didalam suatu proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optomalnya. Pada umumnya laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnua suhu hingga batas toleransi enzim.
- Kadar air
Kekeringan ataupun kekurangan air dapat menyebabkan stomata menutup, dan menghambat laju penuyerapaj karbon dioksida sehingga mempengaruhi laju fotosintesis.
- Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Bila kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Jika kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
- Tahap pertumbuhan
Penelitian memperlihatkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah dibandingkan tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin disebabkan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Pada awal abad ke-120, Frederick Frost Blackman bersama dengan Albert Einstein menyelidiki pengaruh intensitas cahaya (pemancaran) dan suhu terhadap tingkat asimilasi karbon.
- Pada pemancaran tetap, tingkat asimilasi karbon menningkat dengan seiring suhu meningkat pada cakupan terbatas. pengaruh ini dapat dilihat hanya pada tingkatan pemancar yang tinggi. Pada pemancar yang lebih rendah, peningkatan suhu hanya memberikan sedikit pengaruh terhadap tingkat asimilisi karbon.
- Pada suhu tetap, tingkat asimilasi karbon lebih beraneka jenis dengan pemancaran, pada awal mulanya meningkat dengan seiring peningkatan pemancaran. Namun, pada tingkat pemancara yang lebih tinggi, hubungan tersebut tidak berlangsung lama dan tingkat asimilasi karbon berubah konstan.
Poin penting dari dua eksperimen ini adalah:
- Percobaan Blackman memperlihatkan konsep faktor pembatas. Pembatas lain adalah panjang gelombang cahaya. Cyanobacteria, yang menyala/hidup beberapa meter dibawah tanah tidak bisa mendapatkan panjang gelombang yang tepat yang dipakai untuk menghasilkan pemisah yang bertenaga totoinduksi pada pigmen fotosintesis konvensional. Agar membatasi permasalahan tersebut, serangkaian protein dengna pigmen-pigmen berbeda mengelilingi pusat reaksi. Hal ini disebut dengan fikobilisome.
- Secara global, reaksi fotokimia tidak dipengaruhi oleh suhu. Namun, percobaan ini menunjukan dengan jelas bahwa suhu dapat mempengaruhi tingkat asimilasi karbon, jadi ada dua rangkaian reaksi pada suatu proses asimilasi karbon. Ini merupakan tahap ‘fotokimia’ bergantung pada suhu dan terhadap cahaya namun tidak bergantung terhadap udara.
