식물은 주로 광합성을 위해 빛을 사용하며, 잎에 있는 특정 화학 물질로 이루어집니다. 특히 중요한 화학 물질의 예로는 엽록소 A와 B가 있습니다. 이는 흡광도 스펙트럼(얼마나 많은 빛이 흡수되는지 측정)에서 파란색과 빨간색 영역의 피크를 명확하게 볼 수 있습니다. 이 근처의 파장의 사용이 많음을 의미할 수 있습니다.

스펙트럼에 따라서 결실, 개화, 수확량 등 많은 부분에 크게 의존 되는 점에 유의해서 조명을 설계하는 것이 중요 합니다. 녹색 범위에서는 빛이 거의 흡수되지 않습니다.

식물이 아주 협소한 청색광과 적색광만 필요로 한다는 잘못된 결론으로 ​​이어져 왔었습니다. 암실조건에서 식물이 청색과 적색의 빛만 있으면 잘 자란다는 생각은 정확하지 않습니다. 엽록소에 관한 작용일뿐 광합성은 더 복잡하며 더 넓은 범위의 파장을 사용합니다.

NASA는 식물이 사용하는 빛에 대한 광범위한 연구결과 붉은 빛 (630~660nm)은 줄기의 성장과 잎의 확장에 필수적입니다. 이 파장은 또한 개화, 휴면 기간 및 종자 발아를 조절합니다.

적색광은 광합성을 자극하고 식물 바이오매스 성장을 촉진하는 데 가장 효과적인 파장대 중 하나입니다. 붉은 빛 아래서만 자란 식물은 가늘고 길게 자라는 경향이 있으며 일반적으로 바람직하지 않은 성장 패턴입니다. 그러나, 적절한 양의 청색광을 추가하여 적색광의 균형을 맞추면 더 두꺼운 잎을 가진 더 튼튼한 식물을 만들 수 있습니다.

청색광 (400~520) 범위의 빛은 식물에 존재하는 엽록소 함량과 잎 두께에도 영향을 미칩니다. 청색광은 식물의 소형화, 뿌리 발달 및 2차 대사산물의 생산을 촉진하므로, 성장 조절제로 활용될 수 있어 화학 식물 성장 조절제(PGR)의 필요성을 줄일 수 있습니다. 또한 청색광은 엽록소 축적과 기공 개방(Co2 교환 촉진)을 증가시켜 전반적인 식물 건강을 개선할 수 있습니다

Green Light (500~600nm)는 두꺼운 상부 캐노피를 관통하여 하부 캐노피의 잎에 영향을 줍니다. 많이 양이 필요하지는 않지만 꼭 필요한 부분이며, 특히 암실재배에서는 절대적으로 필요합니다.

원적외선 (720~740 nm)은 또한 식물의 아래쪽에 위치한 잎의 성장을 촉진하기 위하여 상부 캐노피를 통과합니다. 또한 IR(적외선)빛을 받으면 꽃을 피우는 데 필요한 시간이 단축됩니다. 원적외선의 또다른 차이점은 이 파장에 노출된 식물이 이 스펙트럼의 빛에 노출되지 않은 식물보다 더 큰 잎을 생성하여 그늘 회피반응을 유도 합니다.

묘목에서 성체까지 개화와 결실을 하는 주기마다 서로 다른 스펙트럼을 사용하므로 이상적인 조명 설계는 식물의 유형에 따라 달리해야 합니다.