光合作用能利用光能固定二氧化碳，產生葡萄糖，作為呼吸作用的原料，葡萄糖也是細胞結構的成分。因此光合作用與植株健康及產量有關。
作物的生產潛力指的是在沒有雜草、病蟲害，且水分與養分無缺乏的最適環境下，每單位面積的收穫量。過去五十年來，利用氮肥以及其他化學藥劑增加產量潛力，最大化的獲得實質的產量提升。但有可能再也無法利用氮肥來最大化產量的提升，當外在環境能有效率的控制下，提高光合作用是可能的選擇。要進一步提升光合作用產生的養分累積效率，這取決於可利用性的光能、光捕獲的效率、光能轉化為生物量的效率(包含碳固定)，以及這些轉化的生物量進入貯積器官(果實、種子)中的比例。
生物量與光合作用(供源)活性有關。大多數的固定碳經由韌皮部運輸，送到貯積器官。然而，當貯積器官弱化、光合作用活性提高、或者抑制醣類的轉移受到抑制，進而導致葉片碳水化合物的過份累積，會產生降低光合利用效率活性的訊號。因此產量與全株的貯藏與供源(sink-source)的平衡有關，會受到環境和生理代謝需求會影響。比如當夜溫過高，會影響水稻的產量與乾物重，而當缺氮或非結構性碳水化合物降低也會降低千粒重和穀物產量。提高貯積器官的貯積能力可以維持供源器官的活性、碳源的劃分(partitioning)，甚至提升產量。因此優化光合作用與同化效率對產量提升有所幫助。
資料來源：
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26002068
https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/np202/reapfiles/long%20et%20al.%202006.%20plant%20cell%20envir%2029.315-330.pdf