影响初级生产量的因素除了日光外，还有三个重要的物质因素（水﹑二氧化碳和营养物质）和两个重要的环境调节因素（温度和氧气）。在陆地生态系统中最易成为限制因子的是水，各地区降水量与初级生产量有最密切的关系，特别是在干旱地区，植物的初级生产量几乎与降水量有线形关系。其次是光和温度。在水域生态系统中起重要作用的是光和二氧化碳，对于水域生态系统来说水总是过剩的，而光强度随水深度而减弱，二氧化碳在水中的含量也比陆地少，从而限制水生生物的呼吸。在水域生态系统中水中叶绿素含量，营养物质（如N﹑P）也是初级生产量的限制因素。