Окружающая нас среда представлена разнообразием естественных и преобразованных экосистем. Общим свойством для них является автотрофность, то есть процесс фотосинтеза при участии солнечной радиации, благодаря которой синтезируется органическое вещество. Для растений составляющие потоки энергии (спектр излучения) Солнца имеют существенное значение, благодаря пространственно-временным изменениям они воздействуют на ход физиологических процессов в организмах. Для всех растительных объектов аккумуляция энергии сопровождается формированием или накоплением биомассы, служит структурным материалом для образования органов растений и энергетическим материалом для биосинтеза, обеспечивающего существование не только отдельного растения, но и всей сложной биологической структуры биосферы.
Рост и развитие растений начинается только после формирования оптико-фотосинтетической системы листа и при осуществлении реакции фотосинтеза. Это уникальный процесс на планете, в результате которого накопление и превращение энергии из простых неорганических веществ обеспечивается при помощи поглощения солнечной энергии хлорофилловым зерном.