Nhiệt độ, ánh sáng và nồng độ CO2 là các yếu tố giới hạn của quang hợp. Mỗi loài thực vật có một nhiệt độ" tối hảo" cần thiết cho quang hợp.
- Khi nhiệt độ thấp chưa tới ngưỡng giới hạn thì càng tăng nhiệt độ, quang hợp càng tăng.
- Khi nhiệt độ vượt qua mức giới hạn này thì quang hợp giảm và đến một lúc nào đó thì dừng hẳn. Ở cây C4 thì quá trình cố định CO2 có khác với cây C3 nên cây C4 có thể chịu được nhiệt độ cao hơn khi quang hợp cao hơn cây C3.
Vấn đề ở đây là nồng độ CO2, nếu CO2 càng cao thì quang hợp càng tăng, tuy nhiên khi nồng độ CO2 tăng quá cao thì dẫn đến nhiệt độ tăng
→ quang hợp giảm.