Bitkilerin yeterince hızlı fotosentez yapabilmesi için gerekli besin maddeleri ve minerallerin yanında suda yeterince karbondioksit de olmalıdır. Sudaki karbondioksit konsantrasyonu düşükse fotosentez, dolayısıyla oksijen üretimi de yavaş olacaktır. Bir akvaryumdaki en önemli doğal karbondioksit kaynakları aerobik bakterilerin ve balıkların solunumları sonucu açığa çıkan karbondioksittir. Özellikle bitkilerinin iyi gelişmesini isteyenler için geliştirilmiş, suya karbondioksit veren sistemler geliştirilmiştir.

Akvaryumdaki canlılar dışında ışık ve su dolaşımı, karbondioksit-oksijen dengesini etkileyen iki önemli fiziksel unsurdur: Bitkilerin özellikle hızlı büyüyen bazı bazı türlerini yaşatmak bir bakıma balıklardan daha zordur. Çoğu yetişkin balık, bir, hatta iki hafta açlığa dayanabilir. Bitkiler ise ihtiyaç duydukları çeşitli besin maddeleri ve minerallerden herhangi birinin dahi eksikliğinde hemen bozulup çürümeye başlarlar. Işık ne kadar güçlüyse fotosentez o kadar hızlı olur; dolayısıyla sudaki besin maddeleri de o derece hızla tükenir. Işıklandırması çok güçlü akvaryumlara bu yüzden daha sık bitki gübresi ve hatta karbondioksit eklemek gerekir. Çünkü güçlü ışıklandırmalı ve bol bitkili bir akvaryumda balık ve bakterilerin açığa çıkarttıkları karbondioksit çoğu zaman bitkiler için yeterli olmayacaktır. Daha doğal bir çözüm ise ışığı biraz daha zayıf ayarlayıp, balık ve bakterilerin karbondioksit üretimiyle bitkilerin tüketimi arasındaki dengeyi kurmaktır.