การสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นเป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อน ดังนั้นจึงมีปัจจัยหลายอย่างที่สามารถมีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ ดังนี้
ความเข้มแสงมีผลกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยที่อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นจนถึง จุดอิ่มตัวแสง (light saturation point) ที่เมื่อถึงจุดนี้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะไม่เพิ่มขึ้น แม้ว่าความเข้มแสงจะเพิ่มขึ้นก็ตาม โดยปัจจัยที่มีผลกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะขึ้นกับปัจจัยอื่นแทน
ความเข้มข้นของแก๊ส CO2 ภายนอกมีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยเมื่อความเข้มของแก๊สสูงขึ้น อัตราของการสังเคราะห์ด้วยแสงก็สูงขึ้น แต่เมื่อถึง จุดอิ่มตัวของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 saturation point) ปริมาณของแก๊ส CO2 ภายนอกจะสูงขึ้นก็ไม่มีผลต่อการเพิ่มของอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง
เมื่อเทียบค่า CO2 compensation point ระหว่าง C3 และ C4 พบว่าในพืช C4 นั้นค่า CO2 compensation มีค่าน้อยมากเนื่องจาก พืช C4 มีกลไกการเพิ่มปริมาณ CO2 เข้าไปใน bundle sheet cell ทำให้เกิด photorespiration ได้น้อยมาก ทำให้ค่า CO2 compensation point มีค่าต่ำกว่าพืช C3
อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญต่อการสังเคราะห์แสงด้วยเช่นกัน เนื่องจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปจะมีผลต่อการทำงานกับเอนไซม์ต่าง ๆ ในเซลล์พืช โดยทั่วไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลง โดยจะมีผลกับพืช C3 มากกว่าพืช C4 เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอัตราการเกิด photorespiration ในพืช C3 จะสูงขึ้นตามมาด้วยในขณะที่ในพืช C4 นั้นไม่เกิด photorespiration
แต่ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นอีกอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของทั้ง C3 และ C4 อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลงเนื่องจากเอนไซม์ในกระบวนการต่าง ๆ นั้นเกิดการเสียสภาพ (denaturation)
ใบอ่อนหรือแก่จะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงต่ำกว่าใบที่เจริญเต็มที่แล้วเพราะมีการพัฒนาคลอโรพลาสต์อย่างเต็มที่
ในพืชที่ได้รับน้ำอย่างพอดีจะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงสุด
ถ้าขาดแร่ธาตุบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงจะทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลง เช่น
โดยปรับโครงสร้างใบ ปรับทิศทางใบเพื่อรับแสง ปรับการจัดวางตัวใบ