Temperatura wpływa na fotosyntezę, umożliwiając roślinom fotosyntezę (tj. gromadzenie) i oddychanie (tj. rozbijanie), gdy jest optymalna temperatura w ciągu dnia. Umożliwia także roślinom ograniczenie szybkości oddychania w chłodniejsza noc. Przy wysokich temperaturach zwiększa się oddychanie, a produkty fotosyntezy są używane szybciej niż są produkowane.
Szybkość reakcji chemicznych podczas fotosyntezy wzrasta wraz z temperaturą. Jednak temperatura powyżej 40 ° C powoduje spowolnienie procesu. Dzieje się tak, ponieważ enzymy biorące udział w fotosyntezie są wrażliwe na temperaturę. Dodatkowo niskie temperatury powodują, że rośliny słabo rosną. Spowalnia proces fotosyntezy, powodując wolniejszy wzrost i niższe plony.
Na enzymy łatwo wpływa temperatura. Kiedy jest zbyt zimno, poruszają się znacznie wolniej, przez co nie mogą wystąpić reakcje. Gdy jest zbyt gorąco, szybkość reakcji wzrasta. Energia cieplna prowadzi do większej liczby zderzeń między substratem i enzymem.
Różne rośliny wymagają różnych optymalnych temperatur, aby dobrze rosły. Rośliny rosnące w chłodniejszym klimacie najlepiej rosną w niskich temperaturach. Przez pewną liczbę dni pąki roślin muszą być wystawione na chłodzenie, które jest poniżej krytycznej temperatury, aby wznowić wiosnę. W stanie uśpienia mogą wytrzymać nawet niższe temperatury. Po okresie odpoczynku stają się bardziej wrażliwe na warunki pogodowe, szczególnie na niskie temperatury.