A medida de quão rapidamente e até que ponto a luz solar é convertida em material orgânico pelas plantas durante a fotossíntese é chamada produtividade primária. Alguns ecossistemas têm alta produtividade primária, enquanto outros têm produtividade muito baixa. Por exemplo, o oceano é o ecossistema mais produtivo do mundo devido à sua enorme área. As algas oceânicas criam nova biomassa vegetal, ou peso de material vivo, em uma vasta escala. No entanto, a produtividade primária das plantas não depende apenas da disponibilidade da luz solar. Além da água, outros nutrientes inorgânicos vitais são necessários para o crescimento e produtividade primária ótima. O fósforo é um desses nutrientes.

Nos ecossistemas, raramente todos os nutrientes necessários serão utilizados ao mesmo ritmo. Quando um nutriente é utilizado antes de outros nutrientes, é chamado de nutriente limitante. Os nutrientes limitantes impedem o crescimento com a sua ausência. Quando retornado ao ambiente carente, limitando a produtividade do salto de nutrientes, que continua até que o nutriente limitador se esgote novamente. O fósforo é um nutriente limitante em muitos ecossistemas terrestres e aquáticos. A produtividade dos produtores primários nestas áreas é limitada, mantida sob controle, pela quantidade de fósforo disponível que é tão vital para a vida. É por este facto que o fósforo é um componente principal dos alimentos e fertilizantes agrícolas e vegetais domésticos. A adição de fósforo que normalmente está em suprimento limitado permite o crescimento máximo da planta.

Normalmente, porque a disponibilidade de fósforo é limitada no ciclo do fósforo, o crescimento da planta em lagos também é limitado. Um grande problema com o uso do fósforo em fertilizantes é o processo de eutrofização artificial. A eutrofização é um grande aumento na produtividade primária de um lago. A eutrofização pode ser prejudicial ao equilíbrio natural de um lago e resultar na morte maciça de peixes e outros animais à medida que os níveis de oxigénio dissolvido se esgotam na água. À medida que o crescimento de algas e plantas aquáticas não é controlado, o lago estagna lentamente, tornando-se sujo. A eutrofização artificial pode ocorrer quando a água da chuva que escorre dos fertilizantes agrícolas que são usados em excesso chega aos lagos. Outra causa humana de eutrofização artificial é o escorrimento das minas. A mineração em áreas onde a rocha é rica em minerais fosfóricos pode criar poeira que é soprada pelo vento para os sistemas hídricos próximos. Da mesma forma, a água da chuva pode ser lavada das áreas de mineração para os lagos próximos. Uma terceira causa de eutrofização artificial é a introdução de fósforo em lagos com fósforo limitado por detergentes para roupa feitos pelo homem. No passado, muitos detergentes continham fósforo. Os efluentes domésticos acabaram por chegar a lagos onde se verificou um crescimento excessivo de plantas, estragando o equilíbrio natural presente. Hoje em dia, foram feitos progressos consideráveis na produção de detergentes sem fosfatos, que não causam eutrofização artificial e preservam o ciclo normal do fósforo. A elevação geológica é responsável pela presença das rochas fosfatadas (parte superior esquerda). Ilustração de Hans & Cassidy. Cortesia do Grupo Gale.