La temperatura influisce sulla fotosintesi consentendo alle piante di fotosintetizzare (cioè di accumularsi) e di respirare (cioè di abbattere) quando c'è una temperatura ottimale durante il giorno. Consente inoltre alle piante di ridurre la velocità di respirazione a una notte più fresca. Con le alte temperature, la respirazione aumenta e i prodotti della fotosintesi vengono utilizzati più velocemente di quanto non siano prodotti.
La velocità delle reazioni chimiche durante la fotosintesi aumenta con la temperatura. Tuttavia, temperature superiori a 40 C fanno rallentare il processo. Ciò si verifica perché gli enzimi coinvolti nella fotosintesi sono sensibili alla temperatura. Inoltre, le basse temperature fanno sì che le piante crescano male. Rallenta la fotosintesi, determinando una crescita più lenta e rendimenti più bassi.
Gli enzimi sono facilmente influenzati dalla temperatura. Quando è troppo freddo, si muovono molto più lentamente, quindi non sono in grado di permettere che si verifichi una reazione. Quando è troppo caldo, aumenta la velocità di reazione. L'energia termica porta a più collisioni tra il substrato e l'enzima.
Diverse piante richiedono temperature ottimali differenti per crescere bene. Le piante che crescono nei climi più freddi crescono meglio a basse temperature. Per un certo numero di giorni, i germogli delle piante devono essere esposti alle ore di raffreddamento, che è al di sotto di una temperatura critica, per riprendere la crescita durante la primavera. Quando dormienti, possono sopportare temperature ancora più basse. Dopo il periodo di riposo, diventano più vulnerabili alle condizioni meteorologiche, specialmente alle basse temperature.