Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong sự sống trên Trái đất. Tất cả các nguồn lương thực, thực phẩm và nhiên liệu mà con người sử dụng đều phụ thuộc vào quang hợp của cây xanh. Quang hợp là quá trình chuyển hoá năng lượng của mặt trời thành năng lượng hóa học, bao gồm cả chuyển hóa điện tử và chuyển hóa carbon thông qua ánh sáng. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng, từ giai đoạn nảy mầm đến giai đoạn tạo quả. Ánh sáng có vai trò kiểm soát quá trình phát triển của cây thông qua các thụ thể quang, và cây trồng phản ứng linh hoạt với các điều kiện ánh sáng khác nhau bằng cách thay đổi cấu trúc và chức năng của lá.
Một ví dụ điển hình là củ khoai tây. Khi mọc trong bóng tối, củ khoai tây sẽ có chồi và rễ yếu ớt. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với ánh sáng, củ khoai tây sẽ trải qua quá trình hoá xanh và phát triển chồi, rễ bình thường. Phản ứng này của cây khoai tây với ánh sáng là quá trình xử lý tín hiệu tế bào qua một chuỗi các giai đoạn tiếp nhận tín hiệu, truyền tải tín hiệu và phản hồi.
Trong nông nghiệp công nghệ cao, việc sử dụng ánh sáng nhân tạo để trồng cây trong nhà kính, nhà lưới hay trong các plant factory đã trở nên cần thiết. Đèn LED được xem là một công nghệ mới trong nguồn ánh sáng nhân tạo, có khả năng cung cấp chất lượng ánh sáng phù hợp với cây trồng. Điều này có thể cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng.
Việc sử dụng ánh sáng để điều khiển quá trình ra hoa cũng mang lại hiệu quả trong trồng cây. Ví dụ như trồng cây thanh long, việc kích thích ra hoa trái vụ cho cây thanh long trong thời gian hè và không ra hoa trong thời gian đông là rất quan trọng. Đèn CFL-20WNNR đã được sử dụng để điều khiển ra hoa trái vụ cho cây thanh long ruột trắng và ruột đỏ, và đã đạt được những thành công đáng chú ý.
Việc sử dụng ánh sáng nhân tạo để điều khiển quá trình sinh trưởng và ra hoa của cây trồng là một giải pháp quan trọng để cải thiện chất lượng và năng suất cây.
