光合作用效率是评价植物能量转化能力的重要指标，其数值由光合作用制造的有机物储存能量与吸收光能的比值决定。农作物的光合作用效率与二氧化碳浓度、光照强度、温度、矿质元素等有密切关系，合理密植通过优化光照和二氧化碳分布来提高该效率。光能利用率与光合作用效率存在区别，前者受光照时间等额外因素影响而后者只反映单位光能转化能力。

光合作用效率定义为$rac{ ext{有机物储存能量}}{ ext{吸收光能}}$的比值，该指标反映了植物将光能转化为化学能的转化效率。在实际测定中，可通过密闭容器内氧气释放量的动态变化推算有机物积累量。

光合作用效率主要受四类环境因素影响：

光能利用率体现农作物整个生长周期中的总能量转化效率，其影响因素包括光合作用效率、光照时间、叶片面积指数等。例如延长光照时间可提高光能利用率但不会改变光合作用效率。

在农业生产中，合理密植通过以下机制提升光合作用效率：

研究表明，使用腐熟农家肥可提升土壤中矿质元素含量，使光合作用效率提升15%-22%。

通过密闭容器内氧气变化量的动态监测，可推算光合作用效率：

实验数据显示，当二氧化碳浓度从0.03%提升至0.1%时，小麦的光合作用效率从18%提升至26%。