Dla roślin zielonych światło jest czynnikiem bezwzględnie koniecznym. Energia świetlna konieczna jest do przeprowadzenia procesu fotosyntezy. Wpływa ona również na szereg innych procesów fizjologicznych, jak kiełkowanie, wzrost, ruchy, kwitnienie i inne.
Światło widzialne, z którego korzystają rośliny zielone, stanowi niewielką część promieniowania emitowanego przez Słońce. Zawarte jest ono w przedziale długości fali od 0,4 do 0,7 µm. Właśnie ta część promieniowania jest najbardziej zasobna w energię.
W porównaniu z ciepłem i wilgotnością światło jest czynnikiem znacznie równomierniej rozłożonym na kuli ziemskiej; nie ma takiej strefy na Ziemi, w której z powodu braku światła rozwój roślin byłby niemożliwy. Stąd dla ogólnego rozmieszczenia roślinności światło odgrywa podrzędniejszą rolę, natomiast ogromny wpływ ma ono w przypadku układów lokalnych - inaczej kształtuje się flora i roślinność miejsc cienistych niż dobrze naświetlonych.
W lasach liściastych, jednym ze skutków zmienności stosunków świetlnych, wywołanej tworzeniem się na wiosnę liści, jest pojawianie się sezonowych aspektów roślinnych, charakterystycznych dla fenologicznej pory roku. Zanim las pokryje się listowiem, kończą swoje kwitnienie takie rośliny jak zawilec gajowy, kokorycz pusta, miodunka plamista, przylaszczka pospolita. Marzanka wonna i szczyr trwały utrzymują się przy życiu w lesie ulistnionym od wiosny do lata. Konwalijka dwulistna i czartawa pospolita pojawiają się dopiero, gdy drzewa pokrywają się liśćmi. Tak więc w ciągu okresu wegetacyjnego można na tej samej glebie leśnej obserwować różną pokrywę roślinną. W lesie bukowym i grabowym spotyka się bogatą roślinność przedwiośnia, a później roślinność dość skąpą, lecz specyficzną. W borze sosnowym przez cały okres wegetacyjny runo mało się zmienia. W świerczynach i jedlinach runo składa się na ogół z mchów i nielicznych roślin zielnych znoszących ocienienie; nie ma charakterystycznej flory wiosennej. Ze zwiększaniem się oświetlenia roślinność dna lasu zdobywa dla siebie coraz więcej powierzchni gleby.
Przy oświetleniu 11-35% runo może pokrywać przeciętnie 70% gleby leśnej. Jeżeli wcześniej pojawiły się naloty drzew, to przy dalszym zwiększeniu oświetlenia będą szybciej rosły. Młode drzewka konkurując z warstwą roślin zielnych hamują dalszy rozwój tych roślin i w końcu zupełnie je wypierają.
Promieniowanie słoneczne - w tym światło wpływa na rozwój, morfologię, budowę anatomiczną i transpirację roślin, oddziałuje na rozkład ściółki oraz powoduje zmiany temperatury i wilgotności powietrza i gleby. W ten sposób ze zmianą oświetlenia zmienia się całe środowisko ekologiczne rośliny.
Bardzo istotne znaczenie dla rozmieszczenia geograficznego roślin ma zjawisko fotoperiodyzmu. Otóż rośliny długiego dnia rosnące w warunkach naturalnych występują w średnich i dużych szerokościach geograficznych, natomiast rośliny krótkiego dnia zasiedlają regiony podrównikowe. Jednak granica długości dnia obniża się wraz ze zniżką temperatury, wskutek czego rośliny długiego dnia mogą występować także w małych szerokościach geograficznych, ale na obszarach wysokogórskich, gdzie temperatura jest niska. Fotoperiodyzm odgrywa poważną rolę w życiu roślin drzewiastych. Przeniesienie drzew przystosowanych do długiego dnia na południe powoduje u nich wcześniejsze zakończenie wzrostu. Przeniesienie drzew pochodzenia południowego, przystosowanych do wzrostu przy krótkich dniach, na północ, gdzie dnie są długie, przedłuża okres wzrostu w jesieni. Pędy tych drzew osiągają większą długość niż w okolicach południowych, lecz nie mogą dostatecznie zdrewnieć i łatwo ulegają zmarznięciu.
Wymagania roślin w stosunku do czynnika świetlnego są różne. W zależności od tego zapotrzebowania na światło można wyróżnić trzy podstawowe grupy ekologiczne roślin:
Zapotrzebowanie na światło zależne jest również od stadium rozwojowego rośliny; np. bluszcz zakwita przy 25% pełnego oświetlenia, a płonnik może żyć w cieniu wynoszącym 2% pełnego oświetlenia. Minimum oświetlenia wyznacza równocześnie zasięg występowania danego gatunku; poniżej tego minimum panują już warunki głodowe. Ku biegunom zaznacza się coraz większe zapotrzebowanie na światło tych samych gatunków roślin, które w mniejszej szerokości geograficznej mają znacznie mniejsze wymagania świetlne.
Dla ważniejszych drzew leśnych względne minimum spożycia światła przedstawia się następująco:
modrzew 1/5, brzoza brodawkowata 1/7-1/9, sosna zwyczajna 1/9-1/11, sosna czarna 1/11, limba 1/20, dąb szypułkowy 1/26, świerk 1/28-1/33, grab 1/50-1/60, buk 1/60-1/80.
Przytoczone liczby świadczą, że spośród naszych drzew najwięcej światła wymagają modrzew, brzoza i sosna, które znoszą tylko niewielkie ocienienie. Lasy złożone z tych drzew są jasne, a gleba pod nimi może być pokryta kobiercem traw. Świerk i buk zadowalają się małą ilością światła i są wytrzymałe na znaczne ocienienie, tworzą lasy zwarte i gęste, wskutek czego glebę w tych lasach z rzadka pokrywają trawy.
Drzewa leśne można podzielić według ich zdolności znoszenia ocienienia w młodości na następujące grupy ekologiczne:
Zdolność znoszenia ocienienia znajduje swój wyraz w gęstości ulistnienia koron drzew i w zwarciu drzewostanu. Większe zapotrzebowanie na światło drzew światłożądnych przejawia się w ich rzadszym ulistnieniu w stosunku do gęstszych koron drzew cieniolubnych i w silniejszym przerzedzaniu się drzewostanu z wiekiem.
Zwiększenie intensywności światła pociąga za sobą zwiększenie transpiracji. Dlatego budowa liści roślin światłolubnych ma bardziej kseromorficzny charakter niż liści roślin cieniolubnych; mają one grubszą kutykulę, silniej rozwinięty miękisz palisadowy, a występujące w nim chloroplasty rozmieszczone są wzdłuż ścian komórkowych. Natomiast liście roślin cieniolubnych mają budowę higromorficzną, są zwykle duże, a kutykula ich jest cienka, zaś miękisz palisadowy zawiera chloroplasty ułożone bezładnie.
Z wiekiem wymagania drzew w stosunku do światła rosną. Więcej światła wymagają drzewa zaawansowane w rozwoju fizjologicznym i rosnące w zwarciu. Zapotrzebowanie na światło tych samych gatunków wzrasta ze zwiększającą się szerokością geograficzną i ze wzniesieniem nad poziom morza. Na zasobnych i wilgotnych glebach wymagania świetlne roślin są mniejsze, na ubogich i suchych większe. Lasy rosnące na słabych glebach mają zawsze rzadsze zwarcie niż te, które występują na glebach zasobnych. Zawartość wapnia w glebie ułatwia roślinom znoszenie silniejszego ocienienia.
Zdolność drzew do życia w cieniu ma duże znaczenie praktyczne, gdyż od niej zależy szybkość postępowania z cięciami odsłaniającymi oraz długość okresu odnowienia (liczba lat, jaka upływa od rozpoczęcia odnowienia drzewostanu do jego zakończenia). Okres ten trwa tym dłużej, im drzewo lepiej znosi ocienienie i wynosi dla jodły 10-20 lat, buka 8-12 lat, świerka 6-10 lat, dębu 4-7 (najdłużej 10-12) lat, a dla sosny 2-3 lata. Oznacza to, że przy naturalnym odnowieniu jodły i buka samosiewne grupy jodły wymagają dłuższego utrzymywania nad nimi osłony, natomiast grupy buka powinny być wcześniej i szybciej odsłaniane (m.in. dlatego, aby mogły w krótkim czasie wzmocnić się i uodpornić przeciwko szkodom od śniegu).
Za fizjologiczny sprawdzian wytrzymałości rośliny na ocienienie uważa się punkt kompensacyjny, który jest równoznaczny z minimum „spożycia” światła. Kiedy dysymilacja przeważa przez dłuższy czas nad asymilacją, roślina obumiera. Drzewa światłożądne oddychają szybciej niż cieniolubne, czyli zużywają więcej produktów fotosyntezy na oddychanie i dlatego przy zmniejszaniu oświetlenia szybciej osiągają punkt kompensacyjny.
Z chwilą osiągnięcia przez dolne gałęzie drzewa punktu kompensacyjnego, gałęzie te obumierają. Gatunki światłożądne osiągają ten punkt już przy nieznacznym osłabieniu światła, dlatego ich dolne gałęzie usychają prędzej, a strzała oczyszcza się z nich do znacznej wysokości. Jest to proces tzw. naturalnego oczyszczania się strzał, który wpływa bardzo korzystnie na jakość techniczną drewna.
Różne wymagania świetlne gatunków drzew mają duże znaczenie przy odnowieniu naturalnym i w walce konkurencyjnej między poszczególnymi gatunkami. Buk dzięki większej zdolności znoszenia ocienienia jest uprzywilejowany względem dębu, a świerk względem sosny i drzew liściastych. Dojrzały drzewostan wykazuje z natury skłonność do odpowiedniego przerzedzania się, które ma ułatwić powstanie samosiewu. Przykładem może być drzewostan sosnowy, który jest rzadszy od świerkowego, a dębowy od bukowego, co wiąże się z osiąganiem punktu kompensacyjnego we wnętrzu korony i z obumieraniem drzew przygłuszonych.
Natężenie światła wpływa zdecydowanie na wzrost młodych roślin drzewiastych pod osłoną drzewostanu. Ze zmniejszającą się intensywnością światła długość pędów powoli się zwiększa. W cieniu rośliny wyrastają smukłe i wszystkie siły zużywają na przyrost wysokości, ale ze wzrostem ocienienia (mniej niż 25% względnego natężenia światła) pędy stają się krótsze a przy największym ocienieniu długość pędów jest mniejsza niż u siewek wyhodowanych w pełnym świetle. Brak światła wpływa ujemnie na masę pędów, która przy małym cieniu tylko nieznacznie maleje a dopiero w silnym ocienieniu wyraźnie się zmniejsza. Największy ubytek masy występuje u korzeni. Masa ta u buków może zmniejszyć się aż do 34% masy korzeni buków rosnących na powierzchni otwartej. Pod wpływem ocienienia wzrost korzeni jest znacznie wolniejszy niż pędów. Ubytek masy całkowitej zajmuje miejsce pośrednie między łodygą a korzeniami.
Dobry wzrost młodych drzewek zależy nie tylko od światła, lecz także od zasobności gleby w składniki pokarmowe, od warunków wilgotnościowych, temperatury i innych czynników, które częściowo mogą się wzajemnie uzupełniać. Należy jednak podkreślić, że redukowanie światła odbija się na roślinach tym bardziej, im gorsze jest siedlisko.
W produkcji masy drzewnej w lesie najważniejszą rolę odgrywa światło poprzez fotosyntezę. Przebieg fotosyntezy w ciągu dnia nie jest stały i w większości odpowiada przebiegowi promieniowania słonecznego, czyli wykazuje wzrost od rana, maksimum w południe i stopniowy spadek ku wieczorowi. Pełne nasłonecznienie mogłoby spowodować największy przyrost wtedy, gdyby wszystkie inne czynniki układały się optymalnie. W lesie zdarza się to tylko wyjątkowo.
Skrajnie duże natężenie światła sprzyja bardziej wzrostowi korzeni aniżeli pędów, a powodując silną transpirację roślin przyczynia się do zmniejszenia przyrostu. Zbyt małe natężenie oświetlenia również hamuje przyrost, gdyż ogranicza rozwój liści, które wytwarzają mniej suchej substancji, mimo że są duże i przystosowane do intensywnej fotosyntezy. Drzewa przyrastają najlepiej przy średnim natężeniu światła.
Wskutek przeprowadzenia silnego cięcia w drzewostanie następuje zwiększenie przyrostu drzewa spowodowane powiększeniem przestrzeni wzrostu; jest to tzw. przyrost z prześwietlenia. Szersza i odpowiednio oświetlona korona drzewa pozwala na wzmożenie czynności asymilacyjnych. Zdolność do rozszerzania korony zanika u sosny w wieku 45-50 lat. Poza tym drzewa iglaste ustępują liściastym pod względem możności rozbudowywania koron i szybkości wypełniania wytworzonych przerw w zwarciu. Zwiększanie przyrostu występuje tylko do pewnej wielkości korony, po czym zwiększanie przyrostu jest coraz mniejsze. Oznacza to, że przyrost nie jest maksymalny przy największych koronach, które produkują mniej niż korony średniej wielkości ponieważ dużo asymilatów zużywają rocznie na produkcję liści.
Przerzedzenie drzewostanu zwiększa dostęp powietrza i promieni słonecznych do jego wnętrza. Wpływa to na zmianę warunków świetlnych, cieplnych i powietrznych, tym wydatniejszą, im znaczniejsza liczba drzew podlega usunięciu. Cięcia pielęgnacyjne mają m.in. na celu dopuszczenie odpowiedniej ilości światła do koron drzew i dna lasu aby wzmóc przyrost masy drzewnej i produkcję nasion, by mógł nastąpić obsiew, a później dobry rozwój nalotu. Należy jednak pamiętać, że po przekroczeniu pewnej granicy cięcie przestaje oddziaływać na przyrost, ponieważ wpływ oświetlenia zaczynają ograniczać inne czynniki.
Dla każdego drzewostanu istnieje pewien optymalny stopień nasilenia cięć, stwarzający możliwie najlepsze dla przyrostu warunki świetlne. Każdy drzewostan mając za sobą własną drogę rozwoju, wymaga indywidualnego podejścia przy regulowaniu w nim dostępu światła. Prawdopodobnie przyrost jest największy wówczas, gdy korony rozwijają się swobodnie, a w drzewostanie nie ma luk. Przy wszystkich cięciach regulujących dopływ światła do drzewostanu obowiązuje zasada unikania raptownego, zbyt silnego przerywania zwarcia. Gwałtowne zmiany natężenia oświetlenia są niekorzystne dla odnowień podokapowych.