光照是植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素，光合作用是地球上物質(zhì)無(wú)機(jī)有機(jī)轉(zhuǎn)化的主要受波長(zhǎng)在300mm到800mm範圍內(nèi)能夠被綠色植物葉綠素或光受體吸收。上世紀(jì)70年代人們其實(shí)已經(jīng)開(kāi)始研究普植物在人工光下生長(zhǎng)，由於研究遇到棘手問(wèn)題導(dǎo )致停止了研究，普遍認(rèn)為植物只有在太陽光下才能完成生活史。

直到紅光LED的發(fā)明為植物光質(zhì)研究提供了參考。再接著藍(lán)光的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了植物所需光質(zhì)的研究。光合有效輻射光譜中不同光質(zhì)對(duì)植物光合作用和形態(tài)建成的重要性是不等同的，其中紅光和藍(lán)光對(duì)植物光合作用極為重要，確定以紅光、藍(lán)光為光譜的人工光補光植物提供了開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)。

直到後來(lái)LED紅藍(lán)組合光可以替代螢光燈等進(jìn)行植物補光的研究成果出現(xiàn)，奠定以LED紅藍(lán)光質(zhì)為核心的人工光源LED植物燈。 後面實(shí)驗(yàn)小麥可在LED植物燈紅藍(lán)光源下完成生命周期，生物量和種子產(chǎn)量比螢光燈照射效果下都有所提高，又有人以擬南芥為試材，得到了相同的結(jié)果，LED植物燈紅藍(lán)光可以進(jìn)行人工光植物栽培。

採用LED植物燈紅藍(lán)光代替太陽光與其傳統(tǒng)植物燈進(jìn)行人工植物種植，使得植物種植可以打破環(huán)境，地域和季節(jié)的約束。這才讓更多的植物工廠(chǎng)、溫室大棚。植物研究基地出現(xiàn)，隨著研究發(fā)現(xiàn)，除了LED紅藍(lán)光對(duì)植物的效果明顯，還有一些有益光對(duì)植物也有作用，需要搭配紅藍(lán)光一起對(duì)植物進(jìn)行補光。

對(duì)設(shè)施作物而言，光質(zhì)需求與分布特徵具有時(shí)空差異，也具有植物種類(lèi)與品種差異。植物生長(zhǎng)發(fā)育的光質(zhì)的本質(zhì)需求分階段性，在萌發(fā)階段(通常為春季)需要IR和熱量;在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段(夏季)需要較多的藍(lán)光，重點(diǎn)進(jìn)行光形態(tài)建成;到了秋季需要更多紅光，促進(jìn)光合作用和碳水化合物的累積、儲(chǔ)存與利用，LED植物燈的光譜都可以滿(mǎn)足這些需求。

植物光合作用時(shí)，輻射能量按波長(zhǎng)或頻率進(jìn)行分布。多用「光質(zhì)」表示輻射光譜特性。光輻射響應(yīng)(植物的)指植物對(duì)入射輻射的響應(yīng)，可分為光合響應(yīng)和光形態(tài)響應(yīng)兩(liǎng)種。光合響應(yīng)指由植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和產(chǎn)能確定的對(duì)入射輻射的響應(yīng)。光合響應(yīng)指由植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和產(chǎn)能確定的對(duì)入射輻射的響應(yīng)。光形態(tài)響應(yīng)指植物和形態(tài)對(duì)入射輻射的響應(yīng)，由光敏色素及其光固定狀態(tài)控制，包含植物的發(fā)芽，色素的合成和形態(tài)發(fā)育。光合有效輻射（PAR）指照射到植物上的被植物吸收用於光合作用的特定波段範圍內(nèi)的輻射能。

LED植物燈如何提高植物生長(zhǎng)補光效率有兩(liǎng)個(gè)方法。第一種確定植物種類(lèi)及品種的光譜響應(yīng)曲線(xiàn )、紅藍(lán)光需求比例，以及所需的光照總量和光周期，然後定製LED植物燈光譜，再根據(jù)植物生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第二種按照植物光環(huán)境需求提LED植物燈照明系統(tǒng)。光照作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中的一種營(yíng)養(yǎng)素，保證植物的健康生長(zhǎng)。