Los procesos de fotosíntesis y de respiración de los árboles son mucho más complejos que los de las plantas herbáceas, por la gran masa de tejido no fotosintético propia de los árboles, tejidos cuya respiración tiene que ser compensada y sustentada por la actividad de órganos y tejidos fotosintéticos. Por ello, en los árboles, los efectos relativos a la temperatura, la disponibilidad de agua y algún otro factor que incide en la fotosíntesis y la respiración son más relevantes. Los efectos de la temperatura
sobre la fotosíntesis y la respiración de las hojas de una típica especie arbórea forestal, esquematizados en el gráfico 1, permite observar como, por el rápido aumento de la respiración a medida que sube la temperatura, la fotosíntesis neta (*) tiende a disminuir bruscamente por encima de los 20º C, a pesar de que la fotosíntesis bruta empieza entre los 20 y los 40º C.

Este factor también es particularmente interesante para los bonsái, en los que la máxima eficiencia fotosintética se produce a temperaturas mayores que las que corresponden al mismo árbol en la naturaleza, justo porque en los bonsái hay una masa fotosintética verde, en proporción, superior a la del árbol en la naturaleza: este es otro motivo por lo que es tan importante tener los bonsái al sol. El cuadro se complica aún mas por el hecho de que la mayor parte del tejido respiratorio está situado en raíces, tronco y ramas del árboles.
El tejido más activo es el cambiun vascular mientras que la madera es metabolicamente casi inactiva. Durante su fase juvenil, el árbol, mientras crece, adquiere una mayor eficiencia en términos de la relación entre la fotosíntesis y la respiración, como se desprende de los datos relativos a árboles de edad comprendida entre 10 y 40 años. Pero al envejecer, el árbol ve aumentar la cantidad de tejido no fotosintético sin el correspondiente incremento de la superficie de la copa, por lo que la fracción relativa al
carbono de fotoasimilación a disposición del crecimiento no hace más que disminuir como se aprecia en la tabla relativa al gráfico 1. Por lo tanto, dependerá de las dimensiones y de la edad la sensibilidad
del árbol a aquellas condiciones ambientales que influyen de manera diversa en la fotosíntesis y la respiración, llevando a las consecuencias del crecimiento perenne de que hablaremos más adelante.

Desde el punto de vista bonsái, esta relación entre fotosíntesis y respiración, es decir entre la producción y el consumo energético, representa uno de los aspectos más fascinantes, porque la relación entre la
masa verde y la madera se mantiene prácticamente constante a lo largo del tiempo, y es estimulada por la poda, lo que teóricamente nos lleva a pensar en la posibilidad de la vida eterna. Los bonsái, consecuentemente, mediante su cultivo miniaturizado, pueden superar la edad biológica de la especie, y, estimulados mediante la poda y cuidado desde el punto de vista de las enfermedades, no tiene las
variaciones de vigor unidas al crecimiento normal en la naturaleza, consecuencia del crecimiento perenne; además los árboles, como todas las plantas, no tienen un proceso de envejecimiento genético como el de los animales superiores. Hacer bonsái es, por consiguiente, como arrancar a la naturaleza el tiempo, una terrible ficción del arte.

Otra de las consecuencias de las mayores dimensiones del árbol es que cuanto más arriba estén situadas las hojas, mas sombra dan a las situadas por debajo, cosa que no ocurre en las plantas herbáceas.

Aunque las hojas inferiores están más especializadas generalmente para la tolerancia de la penumbras (esciófitas) a diferencia de las especializadas para trabajar a plena luz solar (heliófitas), las hojas de un árbol individual a menudo muestran una gran variabilidad en el grado de especialización anatómica y fisiológica (gráfico 2). Así, por ejemplo, las hojas inferiores ya pueden alcanzar la máxima velocidad de fotosíntesis a intensidades lumínicas del orden del 30% de la plena luz solar, mientras que en las hojas situadas en la cúspide la saturación fotosintética no se alcanza sino gradualmente, con una intensidad igual a la de la luz del sol a mediodía en un día claro de verano (*).