二氧化碳
在光合作用的黑暗阶段的速率限制步骤中包括化学反应化合物是通过使用二氧化碳作为碳源。这些反应的速率可以通过增加二氧化碳浓度而有所增加。自19世纪中叶以来，大气中二氧化碳的水平一直在上升，因为广泛的燃烧的化石燃料,水泥生产和土地利用变化相关森林砍伐．大气中二氧化碳的含量从1860年的0.028%上升到1958年的0.032%(改进的测量方法开始实施)，到2020年上升到0.041%。二氧化碳的增加直接增加植物光合作用达到一定程度，但增加的大小取决于植物的种类和生理条件。此外，大多数科学家坚持认为，大气中二氧化碳含量的增加会影响气候，使全球温度升高，并改变降雨模式。这些变化也会影响光合作用速率。
水
对于陆地植物，水可用性可以作为一个限制因素在光合作用和植物中增长．除了光合作用本身需要少量的水外，大量的水是必不可少的发生的从叶子；也就是说，水分从叶子上蒸发到大气中气孔．气孔小开口是通过的吗叶表皮，或外皮;它们允许二氧化碳进入，但也不可避免地允许水蒸气离开。气孔根据叶片的生理需要开合。在炎热和干旱的气候条件下，气孔可能会关闭以保存水分，但这种关闭限制了二氧化碳的进入，从而限制了光合作用的速度。的减少蒸腾作用这意味着树叶的冷却减少，因此叶子的温度上升。叶片内部二氧化碳浓度的降低和叶片温度的升高有利于浪费的光呼吸过程。如果大气中的二氧化碳含量增加，更多的二氧化碳可以通过气孔的一个更小的开口进入，所以在给定的水供应下，会发生更多的光合作用。
矿物质
几种矿物质是植物健康生长和最大光合作用速率所必需的。氮、硫酸盐、磷酸,铁,镁，钙，和钾是合成氨基酸，蛋白质，辅酶,脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),叶绿素及其它色素，及其它必需植物成分．少量的元素锰,铜，和氯化物是光合作用所必需的。其他一些微量元素在植物的各种非光合作用功能中是必需的。
内部因素
每种植物都能适应一系列的环境因素。在这个正常的条件范围内，植物细胞中复杂的调节机制调节酶(即有机催化剂)的活性。这些调整在整个光合过程中保持平衡，并根据整个植物的需要进行控制。例如，对于一种给定的植物物种，二氧化碳水平翻倍可能会导致暂时增加近双重的光合作用的速率;然而，几个小时或几天后，由于光合作用产生了更多的产量，速率可能会下降到原来的水平蔗糖比植物其他部分需要的还要多。相比之下，另一种具有这种二氧化碳富集的植物物种可能能够使用更多的蔗糖，因为它有更多需要碳的器官，并且在其生命周期的大部分时间里会继续进行光合作用并生长得更快。
