在环境因子、作物因子，以及农业技术措施均处于最佳状态时，由作物群体光合效率所决定的单位面积生物学产量。通过光合生产潜力的计算，不仅可得出植物潜在光合生产力的地域分布规律，还可据以分析影响作物生长发育和干物质形成的限制因素，以便采取更合理的农业技术措施，最大限度地利用太阳能。

光合生产潜力的计算涉及多种参数值。植物的叶绿体吸收太阳辐射光谱中400～700纳米波段的能量(即光合有效辐射)参与光合作用，因此，计算光合生产潜力就要估算光合有效辐射 (Qp)占总辐射(Q)的比例、作物群体截获的太阳光能的数量、光饱和点以上未被利用的能量(Ls)，以及包括光呼吸消耗在内的呼吸作用所损耗的能量(Lr)。另外,太阳光能通过辐射到达作物层时,一部分被反射回宇宙空间(RA),一部分透射到土面(RT),还有一部分被作物非光合器官所吸收(An)。进入叶绿体光合作用反应中心的太阳光能,又受量子效率(Eg)的影响，所以太阳光能最终以有机物的形式储存于植物体内的能量，只占太阳光能的极少一部分。

根据量子效率理论，可计算出光合作用的最大效率为22.4%。但实际上还要排除某些因素的影响。如除去光合作用中消耗于呼吸作用的物质损失等，并以上述计算结果的30%计，则吸收的光能在光合作用中用于形成有机物质的理论有效系数当为 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计算在内，则在最终形成产量的能量利用率约为10%，这一理论数值即是农业生产中有可能达到的产量上限。

光合生产潜力(P)的计算也可用下式表达：

式中CE为生产1克干物质所需的能量,CA为干物质中灰分含量，CA为风干干物质的规定含水率。

如对P进行温度订正，即为光温生产潜力(Pt)。

Pt=ft·p

式中ft为温度订正函数。

由于研究者取值不同，计算所得结果常有不同。