叶面积指数的大小很大程度决定了植物的生理过程，比如最常见的光合作用、呼吸速率、水分蒸腾以及包括养分的交换等等，所以利用活体叶面积测定仪来测定叶面积指数是植物生长的一个重要环节。

　　大量的农学实验如FACE实验和OTC实验等研究表明CO2浓度升高引起植物蒸腾速率降低，气孔阻力增大，水分利用效率显着增加，高CO2浓度对于干旱胁迫所造成的氧化损伤具有一定的改善作用，因此，CO2浓度升高可能对增强植物的抗干旱能力有利。而CO2浓度升高引起作物的光合作用速率发生变化，合成有机质能力提高。

　　华北平原是中国小麦的主产区之一，华北平原冬小麦区温光资源优越，但生长期降水量一般＜300mm，不能满足冬小麦正常400-550mm的需水量，生产上的主要矛盾仍然是缺水，而50%的耕地要依赖自然降雨。

　　在目前大气浓度下，占90%以上的C3植物的光合作用因CO2浓度不足而不能达到最大值，对许多植物的提高CO2浓度可以显着的增高光合作用和叶面积指数。但是由于Pi(磷酸根离子)的再生能力是有限的，而不能无限制的增加。对比发生水分亏缺和不发生水分亏缺两种情况，发生水分亏缺时植物的叶面积指数明显减小，CO2浓度倍增后，发生干旱胁迫较之不发生干旱胁迫情况下的叶面积指数增加更为显着。

　　另外也有学者研究表明CO2浓度升高和干旱胁迫共同作用可以使得空气和冠层温度升高，加速作物的发育，抵消CO2浓度升高的肥效效应。但是CO2浓度升高对叶面积指数的具体影响证据还很少。