在環(huán)境因子、作物因子，以及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施均處于最佳狀態(tài)時，由作物群體光合效率所決定的單位面積生物學(xué)產(chǎn)量。通過光合生產(chǎn)潛力的計算，不僅可得出植物潛在光合生產(chǎn)力的地域分布規(guī)律，還可據(jù)以分析影響作物生長發(fā)育和干物質(zhì)形成的限制因素，以便采取更合理的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，最大限度地利用太陽能。

光合生產(chǎn)潛力的計算涉及多種參數(shù)值。植物的葉綠體吸收太陽輻射光譜中400～700納米波段的能量(即光合有效輻射)參與光合作用，因此，計算光合生產(chǎn)潛力就要估算光合有效輻射 (Qp)占總輻射(Q)的比例、作物群體截獲的太陽光能的數(shù)量、光飽和點以上未被利用的能量(Ls)，以及包括光呼吸消耗在內(nèi)的呼吸作用所損耗的能量(Lr)。另外,太陽光能通過輻射到達作物層時,一部分被反射回宇宙空間(RA),一部分透射到土面(RT),還有一部分被作物非光合器官所吸收(An)。進入葉綠體光合作用反應(yīng)中心的太陽光能,又受量子效率(Eg)的影響，所以太陽光能最終以有機物的形式儲存于植物體內(nèi)的能量，只占太陽光能的極少一部分。

根據(jù)量子效率理論，可計算出光合作用的最大效率為22.4%。但實際上還要排除某些因素的影響。如除去光合作用中消耗于呼吸作用的物質(zhì)損失等，并以上述計算結(jié)果的30%計，則吸收的光能在光合作用中用于形成有機物質(zhì)的理論有效系數(shù)當(dāng)為 0.224(1-0.3)=15.68%。如果再把大田反射、透射、接茬耗光和植物衰老期利用率下降等因素計算在內(nèi)，則在最終形成產(chǎn)量的能量利用率約為10%，這一理論數(shù)值即是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有可能達到的產(chǎn)量上限。

光合生產(chǎn)潛力(P)的計算也可用下式表達：

式中CE為生產(chǎn)1克干物質(zhì)所需的能量,CA為干物質(zhì)中灰分含量，CA為風(fēng)干干物質(zhì)的規(guī)定含水率。

如對P進行溫度訂正，即為光溫生產(chǎn)潛力(Pt)。

Pt=ft·p

式中ft為溫度訂正函數(shù)。

由于研究者取值不同，計算所得結(jié)果常有不同。