叶片气体交换对于分析光合作用过程和发展更有生产力、水分效率、耐胁迫的作物来说至关重要。由此导致结合红外气体分析和叶绿素荧光（Chl-Flr）能力的商业植物光合作用系统应用的快速扩展。本文介绍了使用这些植物光合作用系统时的原理、常见误差来源、基本测量方法和设计方案。并总结了表征光捕获生理学、光合能力和呼吸速率（光呼吸、暗呼吸）的技术。
a.Kok（1948）和b.Laisk（1977）估算光（Rd）呼吸，黑暗呼吸（Rn）和CO2光补偿点（Γ*）的实例
研究人员在文中提出了一种利用叶气交换和Chl-Flr技术，计算CO2 从细胞间隙到叶绿体内羧化位点的叶肉电导的基本概念和计算方法。还提出了有关气孔动力学响应的分析，以及它在光合作用气孔生理控制方面的意义，该响应决定了植物碳水效率以响应环境条件的短期变化。这些技术可用于识别目标作物的灌溉技术、精准灌溉中的水应用计划、以及在干旱、极端温度、高浓度CO2 或暴露于污染物的环境下生长的作物表型研究。
