La capacité photosynthétique d’une feuille augmente à partir de la phase initiale de son développement et au cours de sa croissance, puis diminue quand celle-ci commence à vieillir. Cette diminution est liée à la perte de chlorophylle et des enzymes de la photosynthèse au cours de la phase dite de sénescence. De plus, sur une plante ou un arbre, isolé(e) ou faisant partie d’un ensemble végétal, chaque feuille doit coexister avec d’autres feuilles qui se font mutuellement de l’ombre. Les vieilles feuilles, en général plus éloignées du sommet que les jeunes feuilles, sont plus ombragées, captent moins de lumière et peuvent même rejeter du CO2 (en faisant de la respiration), affectant ainsi le bilan photosynthétique du système végétal considéré. Néanmoins, avant que les vieilles feuilles ne meurent et tombent, une partie de la matière organique qui les compose est exportée vers les autres feuilles. Le recyclage de cette matière organique par des feuilles plus jeunes permet d’améliorer le potentiel photosynthétique de la plante dans son ensemble.

L’index foliaire est le rapport de la surface foliaire photosynthétique sur la surface de sol recouvert par une culture. L’influence de cet index sur la photosynthèse doit être considéré, ici encore, en fonction de l’organisation de la canopée. En effet, dans le cas de plantes dont les feuilles sont disposées horizontalement (haricot par exemple), la capacité des feuilles à capter la lumière est importante mais les feuilles du dessus font de l’ombre aux feuilles du dessous. Au contraire, pour des plantes dont les feuilles sont disposées verticalement (blé ou maïs), la quantité de lumière captée par les feuilles est plus faible, mais il y a moins d’ombre projetée sur les feuilles du bas. Pour de faibles valeurs d’index foliaire, la disposition des feuilles a peu d’importance, mais quand l’index foliaire augmente, le rendement photosynthétique est meilleur si les feuilles sont disposées verticalement.