Для успешного осуществления процесса фотосинтеза, растениям, помимо света и СО2, необходим ряд веществ: макро- и  микроэлементов. Это в первую очередь, три следующих элемента: азот, фосфор и калий. Потребность растений в этих элементах очень существенна. Также растениям необходимы: кальций, магний, сера и железо.

Азот. Белки-ферменты, имеющие в своей структуре атомы азота, активно участвуют в фотосинтезе.

Фосфор. На всех этапах фотосинтеза принимают участие фосфорилированные соединения. Значение фосфора в процессе фотосинтеза очень велико. Энергия света аккумулируется в фосфорных связях. При недостатке фосфора нарушаются фотохимические и темновые реакции фотосинтеза.

Темновые, а также частично и световые реакции, контролируются ферментами, поэтому большое значение  имеет температура воды. Наиболее благоприятной температурой для фотосинтеза является температура примерно в 26 °С. При повышении температуры на каждые 10 °С скорость реакции удваивается, что может быть неблагоприятно для фотосинтеза, ввиду отсутствия достаточного количества СО2 и микроэлементов.

Калий. На свету, в замыкающих клетках интенсивно накапливаются катионы калия и сопутствующие им анионы, отвечающие за ускорение оттока ассимилятов из листьев, увеличение степени открытия устьиц (пор листа, через которые происходит газообмен диоксида углерода на кислород в процессе фотосинтеза, а так же водообмен и получение питательных элементов).

Глюкоза, которая производится в результате фотосинтеза, транспортируется ко всем частям растения для использования или хранения. Но для успешной ее транспортировки необходима энергия АТФ. Если калия недостаточно, образуется меньше АТФ и транспортировка замедляется, интенсивность фотосинтеза снижается. При недостатке калия интенсивность фотосинтеза падает очень быстро.

Магний и кальций. Часть молекулы хлорофилла, отвечающая за  поглощение света, имеет в своем центре атом магния. Поэтому недостаток магния приводит к уменьшению образования хлорофилла и пожелтению листьев растения. Увеличение содержания магния приводит к усиленному накоплению хлорофиллов по сравнению с каротиноидами. Противоположное влияние оказывает увеличение содержания кальция.

Железо. При недостатке железа листья растения желтеют, так как производится  недостаточно зеленого пигмента хлорофилла и фотосинтез замедляется.

Другие химические элементы нужны для фотосинтеза в гораздо меньшей степени, поэтому их назвали микроэлементами. Основные микроэлементы — это хлор, медь, марганец, цинк, молибден, бор.

Марганец. Необходим для реакций фотоокисления воды (разложение воды на кислород, электроны и протоны), он служит катализатором этих реакций.

Создание необходимых количеств макро- и микроэлементов в биотопе осуществляется путем внесения в воду и грунт специальных удобрений. Их количество рассчитывается индивидуально под каждый биотоп, исходя из тестов воды и общего состояния растений.