Диоксид углерода широко используется в тепличном производстве.
Это касается трав, овощей и цветущих растений.
Два основных преимущества использования CO₂ — это повышение урожайности и ускорение роста. Можно образно сказать, что растения содержат определенное количество влаги и энергии в своих листьях, а CO₂ помогает высвободить эту энергию, чтобы помочь вашим растениям процветать. Благодаря высвобождению накопленной энергии вы можете получить
на 20—30% больше урожая и увеличить скорость роста на 10—15%.

Растения поглощают CO₂ через небольшие клеточные поры, называемые устьицами, в листьях в течение дня. Во время дыхания растения поглощают кислород O₂ и выделяют углекислый газ CO₂. В светлое время суток дыхание дополняет фотосинтез, когда растения поглощают CO₂ и выделяют O₂. Количество CO₂, образующегося в процессе дыхания, всегда меньше,
чем количество CO₂, поглощаемого в процессе фотосинтеза. Таким образом, растения всегда находятся в состоянии дефицита CO₂, что ограничивает
их потенциальный рост.

Естественный уровень CO₂ на уровне моря составляет 400 частей на миллион. Однако в герметичных или закрытых теплицах концентрация диоксида углерода намного ниже окружающей среды днем и намного выше ночью.
Уровень углекислого газа выше ночью из-за дыхания растений и деятельности микроорганизмов. Днем в герметичной теплице уровень углекислого газа может упасть до 150—200 частей на миллион, поскольку CO₂ быстро поглощается растениями в ходе фотосинтеза в дневное время. Воздействие на растения такого низкого уровня CO₂ даже в течение короткого периода может вдвое снизить скорость роста растений.

Обогащение среды выращивания CO₂ существенно повышает интенсивность роста, особенно в вегетационный период.

Обогащенным уровнем в индустрии принято называть средний уровень
в 1200—1500 ppm диоксида углерода в воздухе. Однако уже при увеличении стандартного содержания на 50% до 600 ppm можно наблюдать живой отклик растения. Повышение уровня диоксида углерода с 400 до 700 ppm дает сходный прирост в урожайности как и повышение с 700 до 1500 ppm

CO₂ и свет
Скорость фотосинтеза не может быть увеличена после определенной интенсивности света, называемой точкой насыщения света, которая является максимальным количеством света, которое может использовать растение. Однако дополнительный CO₂ увеличивает интенсивность света, необходимую для достижения точки светового насыщения, тем самым увеличивая скорость фотосинтеза. Применение подходящих светильников сможет усилить эффективность CO₂ и увеличит скорость фотосинтеза и роста растений.
Таким образом, дополнительный CO₂, интегрированный с дополнительным освещением, может увеличить рост биомассы и уменьшить количество дней, необходимых для выращивания светолюбивых культур.

CO₂ и вода
Дополнительный CO₂ влияет на физиологию растений через регулирование устьиц. Повышенный CO₂ способствует частичному закрытию клеток и снижает их проводимость. Под устьичной проводимостью понимается скорость поступления и выхода CO₂ вместе с водяным паром из клетки листа. Из-за снижения устьичной проводимости транспирация (потеря воды из листьев в виде водяного пара) сводится к минимуму, что приводит к увеличению эффективности использования воды (WUE) (отношение воды, используемой в метаболизме растения, к воде, потерянной в результате транспирации). Снижение устьичной проводимости, уменьшение транспирации, увеличение фотосинтеза и повышение WUE помогает растениям более эффективно работать.

CO₂ и температура
Температура играет большую роль в скорости роста растений. Большинство биологических процессов увеличивается с повышением температуры,
в том числе и скорость фотосинтеза. Но оптимальная температура
для максимального фотосинтеза зависит от доступности CO₂.
Чем выше количество доступного CO₂, тем выше требования к оптимальной температуре для культур. В комнате, дополненной CO₂, можно наблюдать увеличение роста растений при повышении температуры. Дополнительный CO₂ повышает оптимальную температуру, необходимую для выращивания культур. Это увеличивает урожайность даже при более высокой температуре,
что невозможно при естественном уровне CO₂.

CO₂ и питание
Основным эффектом добавления CO₂ является быстрый рост растений
из-за усиленного роста корней и побегов. Усиленная корневая система позволяет лучше усваивать питательные вещества из почвы. Рекомендуется увеличивать норму удобрений при повышении уровня CO₂. Обычная дозировка удобрений может быть быстро исчерпана, и у растений могут появиться симптомы дефицита питательных веществ. Хотя строгих рекомендаций
по содержанию питательных веществ для различных культур при разных уровнях CO₂ в настоящее время нет, в целом потребность в питательных веществах возрастает с увеличением уровня CO₂.

С другой стороны, некоторые микроэлементы истощаются быстрее,
чем макроэлементы. В некоторых исследованиях сообщалось о низком уровне цинка и железа в культурах, выращенных при повышенном уровне CO₂. Дальнейшее снижение транспирации и проводимости при добавлении CO₂ может повлиять на поглощение кальция и бора, что должно быть компенсировано добавлением питательных веществ.

Увеличение фотосинтеза приводит к ускорению темпов роста и производства биомассы. Растения быстрее достигают зрелости, что позволяет получать большие урожаи каждый год. Сокращение времени до созревания помогает экономить тепло и затраты на удобрения.
В цветоводстве дополнительный CO₂ способствует увеличению количества
и размера цветков. Уменьшает транспирацию и повышает эффективность использования воды, что снижает потребление воды во время активного роста культур.
Дополнительный CO₂, вводимый через газовые горелки, также обеспечивает тепло, что компенсирует затраты на отопление в зимний период.

Более высокая стоимость производства продукции при использовании систем генерации CO₂ связана с дополнительными расходами на модификацию теплицы. Теплицы должны быть правильно герметизированы для поддержания необходимого уровня CO₂ и оборудованы вентиляцией.
Растения могут не проявить положительной реакции на дополнительный CO₂ из-за других ограничивающих факторов, таких как освещение, климат, питательные вещества и вода. Все эти факторы должны быть на оптимальном уровне.
Уровень CO₂ выше 1800 ppm может быть токсичен как для растений, так и для людей.
В теплые дни трудно поддерживать повышенный уровень CO₂ из-за необходимости проветривания теплиц для охлаждения.