1. Ánh sáng
Thông thường, khi cường độ ánh sáng tăng thì hiệu quả quang hợp sẽ tăng và ngược lại. Tuy nhiên, ánh sáng quá mạnh sẽ làm cho lá cây bị "đốt nóng", làm giảm hiệu quả quang hợp. Mỗi loài cây có nhu cầu khác nhau về ánh sáng. Những cây sống ở nơi có ánh sáng mạnh như phi lao, thông, ngô, hoa giấy, dừa… lá cây ưa sáng. Cây ưa bóng như lá lốt, trầu không,… thường sống ở nơi bóng râm.
2. Nước
Nước có ảnh hưởng kép tới quá trình quang hợp vì nước vừa là nguyên liệu của quang hợp, vừa là yếu tố tham gia vào việc đóng, mở khí khổng, liên quan đến sự trao đổi khí.
Khi tế bào lá cây mất nước, khí khổng đóng lại, hàm lượng khí carbon dioxide đi vào tế bào lá giảm, quang hợp của cây gặp khó khăn. Cây được cung cấp đủ nước, khí khổng mở giúp carbon dioxide dễ dàng khuếch tán vào bên trong lá, tăng hiệu quả quang hợp.
3. Nhiệt độ
Nhiệt độ thuận lợi nhất cho hầu hết các loài cây quang hợp là từ 250C đến 350C. Nhiệt độ quá cao (trên 400C) hay quá thấp (dưới 100C) sẽ làm giảm hoặc ngừng hẳn quá trình quang hợp.