光合作用的暗反應(yīng)是由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)速率受溫度影響，因此溫度也是影響光合速率的重要因素。

在強(qiáng)光、高CO2濃度下,溫度對光合速率的影響比在低CO2濃度下的影響更大，因為高CO2濃度有利于暗反應(yīng)的進(jìn)行。光合作用有溫度三基點，即光合作用的最低、最適和最高溫度。溫度的三基點因植物種類不同而有很大差異。耐寒植物的光合作用冷限與細(xì)胞結(jié)冰溫度相近；而起源于熱帶的喜溫植物，如玉米、高粱、番茄、黃瓜、橡膠樹等在溫度低于10℃時，光合作用即受到明顯抑制。低溫抑制光合的原因主要是低溫導(dǎo)致膜脂相變，葉綠體超微結(jié)構(gòu)破壞以及酶的鈍化。高溫抑制光合的原因，一是膜脂和酶蛋白的熱變性，二是高溫下光呼吸和暗呼吸加強(qiáng)，凈光合速率下降。C4植物的光合最適溫度一般在40℃左右，高于C3植物的最適溫度(25℃左右)，這與PEPC的最適溫度高于Rubisco的最適溫度有關(guān)。溫度對光合機(jī)構(gòu)的影響涉及到葉綠體膜的穩(wěn)定性，而膜的穩(wěn)定性與膜脂脂肪酸組成有關(guān)，膜脂不飽和脂肪酸的比例隨生長溫度的提高而降低。熱帶植物比溫帶植物的熱穩(wěn)定性高，因而其光合最適溫度和最高溫度均較高。圖示 晝夜溫差對光合凈同化率有很大的影響。白天溫度較高，日光充足，有利于光合作用進(jìn)行；夜間溫度較低，可降低呼吸消耗。因此，在一定溫度范圍內(nèi)，晝夜溫差大,有利于光合產(chǎn)物積累。