La photosynthèse est influencée par les facteurs de l'environnement : la lumière (source d'énergie), le CO2 (source de carbone) et la température (qui affecte l'ensemble des réactions biochimiques).
La photosynhtèse est un processus complexe faisant intervenir de nombreuses étapes qui sont affectées de manière différente par les facteurs de l'environnement. De ce fait, les facteurs externes agissent indépendamment les uns des autres et le phénomène global obéit à la loi dite des "facteurs limitants" que l'on peut énoncer de la façon suivante : lorsqu'un processus est contrôlé par plusieurs facteurs agissant indépendamment, son intensité est limitée par le facteur qui présente la valeur minimum. Le facteur est alors limitant et la vitesse du processus est proportionnelle à la valeur de ce facteur.

1 - Influence de la lumière (aspects quantitatifs)

L'objectif est de déterminer les valeurs d'intensité lumineuse qui permettent une activité photosynthétique optimale.
Les plantes sont éclairées avec une souce lumineuse permettant de réaliser une gamme d'intensités (flux de photons) comprises entre 0 et 600 à 800 mmoles (photons).m-2.s-1.
La photosynthèse nette est alors mesurée soit par le dégagement d'oxygène soit par la consommation de gaz carbonique.

- Influence de la lumière, spectre d'action (aspects qualitatifs)
Objectif : déterminer l'influence de la qualité de la lumière (couleur) sur l'intensité photosynthétique. Réaliser un spectre d'action, c'est à dire un enregistrement de l'intensité de la photosynthèse en fonction de chacune des réactions monochromatiques composant la lumière incidente.
Le premier, Timiriazeff réalisait un spectre d'action en éclairant des plantes avec une lumière décomposée par un prisme. Chaque plante était éclairée par une couleur précise. Engelmann a réalisé le même type d'expérience (Expérience d'Engelman) au microscope en utilisant une algue filamenteuse éclairée par un spectre. Il utilise comme système de mesure