Солнце служит источником света и тепла, необходимых для жизни на нашей планете. Оно обеспечивает запас энергии для осуществления всех биологических процессов. Солнечная энергия возникает в результате ядерных реакций в ее недрах.
Превращение водорода в гелий сопровождается большой потерей массы и освобождением лучистой энергии. Проходя через атмосферу Земли, солнечный свет претерпевает ряд изменений. Содержащийся в атмосфере водяной пар поглощает большую часть инфракрасных лучей, а озон и двуокись углерода атмосферы задерживают ультрафиолетовые лучи. В биологическом отношении свойства этих атмосферных экранов благоприятны, так как ультрафиолетовые и инфракрасные лучи губительны для живых организмов. Лишь небольшая часть солнечной энергии, поступающей на Землю, используется растениями при образовании органического вещества, которое представляет собой более концентрированную форму энергии, чем солнечное излучение. Такая энергия может накапливаться и затем освобождаться. Однако ее нельзя использовать вторично в отличие от элементов питания растений и воды, которые могут использоваться многократно.
Приход солнечной энергии на различные районы Земли неодинаков и зависит от географической широты расположения местности. Вместе с этим изменяются и размеры получения теоретически возможной биологической продукции (биомассы) растений.
По общей требовательности и к свету и к теплу сельскохозяйственные растения делятся на растения умеренного пояса и растения южных широт. Растения умеренного пояса исторически формировались в условиях смены теплого и холодного сезонов года. Они отличаются холодо — и морозостойкостью. Развитие их упорядочено во времени, что связано с длиной светового дня или фото-периодизмом и, как правило, ускоряется при продвижении на север (растения реагируют на продолжительность светового периода суток — растения длинного дня). К таким растениям относятся корнеплоды, лен, горох, травы (многолетние, однолетние, злаковые, бобовые), хлеба первой группы: пшеница, рожь, ячмень, овес. Растения южных широт формировались в условиях мало изменяющегося режима тепла в течение всего вегетационного периода. Они неустойчивы к пониженным и особенно отрицательным температурам. Это растения короткого дня. К ним относятся хлопчатник, бахчевые культуры, хлеба второй группы: кукуруза, рис, просо и др.