月光本质上是月球对太阳光的反射，其中也包含了整个可见光波段，可以让植物进行微弱的光合作用，但是月光的辐射能量密度太低，无法维持植物全部的生长所需。
地球上所有植物的光合作用原理都是相似的，植物通过光合作用把二氧化碳和水转化为有机物，然后释放氧气，主要包含了光反应和暗反应两个阶段。
光反应：植物在色素和酶的作用下，把光能转化为活跃的化学能。
暗反应：植物利用活跃的化学能同化CO2，生成有机物，比如糖类等等。
光合作用的总反应方程式为：CO2+H2O—>（CH2O）+O2，（CH2O）为糖类。
不同植物光合作用的途径存在差异，主要分为碳三植物、碳四植物和CAM植物，其中碳四植物的固碳方式比碳三植物先进，而且效率也更高；CAM植物可以在夜间吸收二氧化碳，然后白天进行碳四循环，比如仙人掌和芦荟就属于CAM植物。
地球上的植物经过上亿年的演化，绝大部分植物选择吸收红光和蓝紫光，然后反射绿光，于是这些植物的叶片呈绿色，实验表明，红光有利于碳水化合物的合成，而蓝光有利于蛋白质的合成，蓝紫光和青光有利于植物的伸长和幼芽萌发，同时还能引起植物的向光性。
影响植物光合作用的因素有很多，比如光照强度、光谱波长分布、光照时间、环境温度、二氧化碳浓度等等，太阳光的波长峰值落在可见光区域内，月光是月球反射的太阳光，月球反照率大约是9%。
研究表明，月光的波长分布与太阳光相差不大，只是辐射能量密度低了很多，大约只有太阳光的40万分之一，但是只要有能引起植物光合作用相应波长的光子，就能诱发植物的光合作用，月光当中也有红光和蓝紫光，所以植物同样可以利用月光来进行光合作用，只不过光合作用很微弱而已，甚至不足以抵消植物自身呼吸作用的消耗。
有些绿叶植物我们种在室内，甚至从来没有晒过太阳长得也很好，这些植物就是白天借助漫射光，夜间借助灯光来进行的光合作用。
除了光照外，温度对光合作用的影响也非常大，温度过高会导致植物的水分蒸发严重，甚至会让部分植物进入午休状态，如果温度过低，会降低光合作用中酶的活性，导致光合作用的效率大打折扣，所以要想植物生长的好，合适的光照强度和环境温度非常重要。
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