Ljus
Av alla fysiska faktorer spelar ljus den mest förstått och mest dramatiska rollen. Många av ljusets effekter på växttillväxt är uppenbara och direkta. Ljusenergi är drivkraften för fotosyntes, serien med kemiska reaktioner i gröna växter där koldioxid och vatten bildar kolhydrater och på vilket allt liv slutligen beror. Otillräckligt ljus orsakar död eller försenad tillväxt i gröna växter. Men ljus har också indirekta effekter av stor betydelse. Gröna växter har små mängder av ett pigment som kallas fytokrom som kan existera i två former. En form absorberar rött ljus (660 millimikron, eller mμ; 1 mμ = 3,937 × 10 −8tum). När växter som innehåller detta pigment absorberar rött ljus omvandlas pigmentet till en annan form som absorberar långt rött ljus (730 mμ); den senare formen kan omvandlas tillbaka till den ursprungliga röda absorberande formen. Dessa omvandlingar har dramatiska konsekvenser; till exempel hämmar rött ljus stamförlängning och lateral rotbildning, men stimulerar bladutvidgning, kloroplastutveckling, röd blommfärgning och spore spiring. Cykler med rött och långt rött ljus kan också påverka blommbildning.
angiosperm: Transport och växttillväxt
Det är viktigt att inse att anläggningen med sina två transportsystem, xylem och floem, kan flytta alla ämnen till praktiskt taget
Effekterna av ljus på djur, även om de är mindre uppenbara, kan vara viktiga, som till exempel ljusets effekt på tillväxten av reproduktionssystemet hos vissa djur. Ökning i dagslängd, följaktligen i ljusmängden, verkar initiera tillväxt och utveckling av könsorganen (gonader) hos vissa fåglar under våren. Märkligt nog är ögonen inte receptorerna för ljussignalen som aktiverar det endokrina systemet för att initiera tillväxten av gonader; snarare celler djupt i hjärnan är känsliga för de små ljusmängder som passerar direkt genom fågelns tunna skalle.
De flesta djur visar cyklisk aktivitet, eller rytmer, i olika viktiga fysiska (t.ex. rörelse) och kemiska (t.ex. andning) händelser som är väsentliga för individen. Dessa rytmer regleras ofta av kort exponering för ljus.
Kemiska faktorer
Kemiska faktorer av betydelse i miljön inkluderar gaserna i atmosfären och matens vatten, mineral och näringsinnehåll. Växter kräver koldioxid, vatten och solljus för fotosyntes; torkan bromsar växten och kan till och med döda växten. Effekterna av atmosfäriska föroreningar - t.ex. kväveoxider, kolväten och kolmonoxid - är kända för att ha skadliga effekter på tillväxt och reproduktion av både växter och djur.
Växter och djur kräver mineraler och små mängder av element som zink, magnesium och bor. Kväve och fosfor tillförs växter som nitrater och fosfater i jorden. Otillräckliga mängder av någon näringsfaktor i jorden resulterar i dålig växttillväxt och dålig avkastning. Djur behöver syre, vatten och element från miljön. Eftersom de inte kan syntetisera socker från koldioxid måste djur förvärva dessa näringsämnen genom kosten, antingen direkt, genom konsumtion av växter eller indirekt genom konsumtion av andra djur som i sin tur har använt växter som mat. Om kvaliteten eller kvantiteten på detta livsmedel är dålig är antingen tillväxten försämrad eller döden inträffar (se näring).
Vitaminer, en klass av föreningar med en mängd kemiska strukturer, behövs av djur i små mängder. Djur kan inte syntetisera alla vitaminer de behöver; de som inte kan syntetiseras måste därför förvärvas i kosten, varken från växter eller från andra djur som kan syntetisera vitaminet. Eftersom vissa vitaminer är nödvändiga i vissa viktiga metaboliska reaktioner, kan vitaminbrist under tillväxt ha olika effekter - stunting, missbildningar, sjukdomar eller dödsfall.
