Роль света определяется тем, что он необходим для фотосинтеза и других процессов, однако потребность в свете у разных растений неодинакова.
Недавно обнаружено, что растения могут некоторое время после окончания действия света поглощать CO2 и в темноте.
Одни растения вовсе не переносят затенения, другие выносят частичное затенение, третьи мирятся с сильным затенением, а четвёртые не нуждаются в свете (некоторые низшие растения). Например, в ряду лиственница — берёза — сосна — дуб — ель — клён — бук — самшит первые члены ряда нуждаются в хорошем освещении, а последние весьма теневыносливы.
Большинство бактерий (кроме пурпурных бактерий) в свете не нуждается. Мало того, прямой солнечный свет убивает их в несколько часов, причём губительнее всего оказываются лучи с короткой волной — ультрафиолетовые, фиолетовые и голубые.
Для зелёных растений имеет значение не только интенсивность освещения, но и длительность его. Последняя, выражающаяся в изменении длины дня, оказывает сильнейшее влияние на развитие растения, на переход его из фазы вегетативной, когда оно только растёт, к фазе репродуктивной, когда оно образует органы размножения, цветёт и приносит плоды. У одних растений переход вегетативной стадии в репродуктивную связан с укорачиванием дня. Это «растения короткого дня»: табак, соя, просо, кукуруза, хлопчатник, фасоль и пр. Укорачивание дня вызывает у них ускоренное наступление цветения и плодоношения. У других растений, которые называются «растениями длинного дня», зацветание происходит тем скорее, чем день длиннее: пшеница, рожь, овёс, ячмень, лён, свёкла, мак, горох, чечевица и пр. Пшеница выколашивается на севере быстрее, чем на юге, несмотря на более низкие температуры. Если яровой хлеб посеять рано, то весной, когда день ещё короток, идет энергичное вегетативное развитие, растение накопляет много органических веществ, и урожай будет хороший. Если тот же хлеб посеять позже (когда дни стали уже длиннее), выколашивание пойдет быстрее, но урожай будет меньше, так как, в связи с угнетением вегетативной стадии, растение не успело накопить много органического вещества.
Различные лучи, испускаемые солнцем, имеют неодинаковое значение для растений: ультрафиолетовые в большой дозе очень вредны, группа фиолетовых и синих, а также красных стимулирует ассимиляцию углекислого газа.
При недостатке света, т. е. после достижения известного минимума освещения, зелёное растение погибает. Это объясняется тем, что между ассимиляцией CO2 для питания и потерей CO2 в связи с дыханием наступает несоответствие в пользу преобладания траты CO2 над его поступлением. Чтобы жить, растение должно ассимилировать CO2 не меньше, чем выделять, а чтобы расти — оно должно ассимилировать больше, чем выделяет при дыхании. Недостаток же света приводит к отрицательному балансу CO2 в теле растения. Значит, световой минимум зависит от того, насколько интенсивно дыхание растения и насколько энергично используется свет при фотосинтезе.
Излишнее освещение зелёному растению так же вредно, как и недостаточное. Прямой свет, если он не в норме, разрушает хлорофилл и вредит плазме. Кроме того, в связи с сильной освещённостью растение теряет слишком много воды на испарение, а почва, откуда оно черпает воду, тоже сильно высыхает (при отсутствии затенения).
Лист поглощает в среднем около 75% падающей на него солнечной энергии. Из поглощённой же доли зелёные листья превращают в химическую энергию, т. е. используют для фотосинтеза не более 1—5%; остальное тратится на транспирацию либо нагревание листа.
При постоянной температуре и постоянном содержании CO2 в воздухе ассимиляция CO2 с увеличением интенсивности света возрастает сперва быстро, затем медленнее, а в конце концов новая добавка освещения уже не вызывает усиления ассимиляции. На графике, иллюстрирующем зависимость ассимиляции CO2 от света, кривая, изображающая эту зависимость, будет иметь форму логарифмической кривой. Ослабление ассимиляции обусловлено уменьшением количества CO2 в воздухе в результате предшествующего поглощения, а также разрушением хлорофилла при известной (различной для разных видов) напряжённости света.
В процессе естественного отбора растения выработали различные приспособления для наилучшего использования света. У светолюбивых растений в листьях содержится меньшее количество хлорофилла, чем у теневыносливых. В густом насаждении растения располагаются ярусами: наиболее светолюбивые образуют самый высокий ярус, наименее светолюбивые — самый нижний. Впрочем, многие растения самого низкого, т. е. наиболее затенённого, яруса часто либо вырабатывают приспособления для лазания (цепляясь усиками, колючками, или, обвиваясь вокруг других растений, всползают в верхний ярус, ближе к свету), либо очень быстро развиваются весной, когда верхние ярусы не успели ещё создать над ними теневого полога; в короткое весеннее время эти растения запасают углеводы, которых им должно хватить на весь остальной вегетационный период. Вегетационным периодом называется тот промежуток времени в году, в течение которого растение может расти и усваивать из почвы воду и минеральные вещества.