除了有利于生长的温度、光（光合有效辐射；PAR，在本系列的第3部分中介绍）、水和养分，植物还需要二氧化碳(CO2)进行光合作用（碳同化），最终影响植物的生长、活力以及蔬菜和切花的产量。二氧化碳是一种无色无味的微量气体。今天，室外环境CO2水平占大气体积的0.04%，或约400μmol∙mol-1（或百万分之几，ppm）。植物吸收CO2通过扩散，通过主要位于叶子下面的称为气孔的小孔。气孔的打开和关闭会受到叶片和空气温度、光照水平、湿度、水分胁迫、CO2浓度以及空气和叶片中的氧气(O2)的影响。因此，如果用于光合作用的这些环境或文化因素中的任何一个在温室中受到限制，植物的生长和产量就会减少。
 

 

　　直到最近，美国的绝大多数种植者都没有测量CO2或使用它来丰富他们的温室。然而，在冬季，在寒冷和阳光明媚的日子里，在满是植物的不通风温室中，CO2水平会很快变得有限。在过去的10年中，我们还看到温室种植者为了控制冬季的取暖费用而封闭了他们的温室。其他种植者，特别是北纬地区的种植者，由于从提高质量和产量到缩短生产时间等诸多好处，而投资于补充照明。紧密密封温室的一个明显结果是增加了湿度和冷凝。减少空气渗透的一个不太明显的结果是减少了CO2温室内的水平低于室外发现的环境水平。

 

　　白天，植物利用来自太阳和/或补充照明的CO2、水和光能进行光合作用。因此，CO2和PAR植物接受到特定物种饱和水平的越多，它们光合作用、生长和产生花朵和果实的速度就越快。相反，如果这两个环境参数中的任何一个受到限制，光合作用就不会最大化。因此，如果CO2水平欠佳，拥有补充照明和密闭温室的种植者可能无法实现其投资的全部收益。事实上，在俄亥俄州托莱多的USDA-ARS实验室进行的测量发现，平均而言，CO2冬季的浓度范围为300至330ppm，比室外环境水平低18%至25%。在极端情况下，浓度可低至175至200ppm。