Le piante sono uno dei pochi organismi in grado di produrre il proprio cibo. La fotosintesi, il processo per farlo, comporta una serie complessa di reazioni chimiche che convertono l'energia solare in glucosio, una forma di energia più utilizzabile che le piante possono consumare o immagazzinare fino a quando necessario. Ogni specie di pianta è diversa rispetto alla quantità di luce solare e acqua necessaria per creare condizioni ideali di fotosintesi, ma tutte le piante hanno bisogno di entrambi questi elementi insieme all'anidride carbonica.
Anidride carbonica

L'anidride carbonica viene espirata durante respirazione animale. È anche un sottoprodotto della materia organica in decomposizione. Il gas è fondamentale per la fotosintesi. Lo strato esterno del tessuto vegetale, l'epidermide, ha piccole aperture chiamate stomi che assorbono l'anidride carbonica e rilasciano sottoprodotti di fotosintesi. C'è abbastanza anidride carbonica nell'atmosfera per ricostituire il bisogno di una pianta per scopi di produzione alimentare.
Acqua

Le piante usano l'acqua per aiutare a scomporre l'anidride carbonica in modo che i suoi componenti possano essere combinati con quelli nell'acqua per formare molecole di zucchero . Le piante assorbono l'acqua attraverso il sistema radicale, quindi l'irrigazione richiesta per le specie particolari è fondamentale per la fotosintesi. La necessità è ancora più pronunciata durante la stagione calda e nei climi più caldi poiché il sole evapora l'acqua dal terreno e dalle foglie.
Luce solare

È necessaria una fonte di energia per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in zucchero. La luce solare fornisce quella fonte di energia. Quanto è necessario per le condizioni ideali di fotosintesi dipende dalle specie vegetali. Alcune piante richiedono pieno sole, altre sono più tolleranti all'ombra. Ma tutte le piante hanno bisogno dell'energia del sole. Le piante assorbono questa energia con i pigmenti, come la clorofilla o i carotenoidi, che danno alle piante le loro familiari sfumature verdi e assorbono energia. La presenza di questi pigmenti nelle foglie è importante perché le foglie sono i siti di produzione in cui si svolge la fotosintesi.
Stagione

Nei climi più freddi, poche piante producono cibo in inverno. Il calore della primavera e dell'estate sono segnali per le piante di iniziare la fotosintesi per creare una nuova crescita e immagazzinare energia per l'inverno successivo. Pur non essendo un ingrediente diretto della fotosintesi, il clima più caldo fornisce un indizio e fa parte del mix ideale di condizioni necessarie.