溫度是影響植物生長、發育和產量的一個主要環境因素。許多研究表明，溫度影響RuBPcase活性、熒光吸收特性、光合效率、呼吸作用、光呼吸和光抑制作用以及光系統反應活性等諸多生理過程，所以溫度對植物的影響一直是人們關注的問題，現代科學的發展很多先進儀器如積溫儀等開始應用在植物的研究上了。

　　許多學者從超微結構的變化上研究了溫度對植物葉片的影響。Yun等指出在葉片溫度快速降低幾秒后，能明顯地降低光合活性、破壞柵欄細胞超微結構的組成成分。Xu等證明在小麥成熟期提高溫度能促進葉片的衰老，加快葉綠體完整性地喪失，擴大類囊體的魯米諾體積，降低類囊體膜區域的緊密程度和加速由PS?調節的電子轉移的下降。極高溫還能嚴重破壞光合結構。Pareek等認為葉片經45e脅迫4h后誘發的亞細胞的改變包括：細胞質的溶解，細胞質中電子云顆粒的聚集，內質網膜的膨脹，通過內質網連接的核糖體的粘連，線粒體脊數目的下降和細胞壁纖維結構的無組織性。Foyer等觀察到玉米葉對凍害很敏感，冷凍通常導致葉片的衰老。在光下經10e處理的葉片明顯地顯示出對CO2同化的抑制和光合電子傳遞效率的下降。抗氧化酶的不同的細胞區域形式能限制冷凍過程中與光合作用有關的抗氧化物的循環。代謝循環規律的毀壞和不充足的抗氧化防御被認為是導致冷敏感的原因。低溫還能降低膜脂以及其他關鍵分子的代謝和調節速率。

　　植物在低溫條件下細胞內自由基代謝平衡被破壞會產生大量的活性氧，如超氧化物陰離子自由基（O2H）、羥自由基（OH）、單線態氧（1O2），這些都能引發或加劇膜脂過氧化作用，造成膜系統的損傷。植物在長期的進化過程中形成了清除活性氧的保護系統。超氧物歧化酶（SOD）能催化O2H發生歧化反應，是植物細胞中最重要的清除O2H的酶之一。謝吉榮發現在自然降溫過程中南方紅豆杉SOD活性顯著增強。

　　LOX是定位在葉綠體類囊體層膜中的一種氧化性酶，催化光合膜不飽和脂肪酸加氧反應引起膜脂過氧化作用并產生一系列次級反應，這些反應可能影響光合膜的理化特性而改變光系統反應中心及各電子傳遞體的微環境，干擾了電子傳遞的正常運作。另一方面，膜脂過氧化終產物MDA和由LOX反應產生或衍生的活性氧可能對PS組分有直接的損傷作用。趙世杰等發現小麥幼葉經高溫處理后LOX活性增加，到40e達最大值，然后逐漸下降。當處理溫度高于30e時，衰老葉片LOX活性下降。在研究葉片對不同溫度處理的反應時，江華等研究結果顯示，離體的小麥葉片結束光合誘導期后，在溫度上升到15e以前，葉片的凈光合速率隨著溫度的增高而升高，15e之后凈光合速率隨溫度升高而降低。艾希珍等的結果表明，生姜產品形成期的光合適溫為25e,高于或低于此溫度，光合速率和表觀量子效率均有所降低。光補償點隨葉溫升高而增加，而飽和點先上升后下降。

　　近年來超弱發光在植物對外界環境反應方面的應用多見報道。Popp認為一部分生物系統自發發射或光誘導發射的光子起源于生物系統內的一個完全相干的電磁場，這種由生物體內相干電磁場釋放的光子叫做生物光子。而且，這種相干的電磁場很可能是活組織內通訊聯絡的基礎。其中光誘導光子發射就是延遲發光。對于高等植物來說，延遲發光（DL）不僅與光合作用原初反應、電子傳遞以及光合磷酸化等過程有密切關系，而且DL本身也是伴隨光合作用而產生，所以通過研究DL可以反映光合作用中能量轉化的一些狀況。因此延遲發光也許可以作為一種新的方法用于研究高等植物葉片對外界環境的反應。