Primærproduksjon, den totale produksjon av organisk materiale som dannes av organismer med fotosyntese. Ikke alt produsert organisk stoff blir lagret i organismene, fordi det samtidig med fotosyntesen foregår en nedbrytning av stoff ved respirasjon. Det skilles derfor mellom brutto primærproduksjon, som bare kan beregnes, og netto primærproduksjon som bedre kan måles og som er differansen mellom produsert organisk stoff og samtidig nedbrutt organisk stoff. Brutto primærproduksjon er typisk omtrent det dobbelte av netto primærproduksjon.
Netto primærproduksjon er en viktig karakter, f.eks. i et økosystem, fordi den angir et mål for økningen i tilgjengelig organisk stoff og energi i økosystemet, hvor den kan utnyttes av alle levende organismer. Netto primærproduksjon kan også kalles for økning i økosystemets biomasse, som er den totale massen av alle levende organismer i systemet.
Netto primærproduksjon angis oftest som g produsert stoff per m2 og år. På land blir primærproduksjonen oftest begrenset av tilgang på vann (40 % av det vegetasjonsdekkede landarealet), men begrenses også av lave temperaturer i nordlige områder (33 % av arealet) og skydekke i regnskogsområder (27 % av arealet). Primærproduksjonen er særlig høy i tropiske regnskoger, og netto primærproduksjon i tropiske regnskoger utgjør ca. 1/3 av all produksjon på landjorden. I det åpne hav begrenses primærproduksjonen av næringsstoffer, dvs. nitrogen eller fosfor. Omtrent 90 % av havet er derfor en «marin ørken» med svært lite produksjon. Beregninger av global netto primærproduksjon viser at det er ca. 130 · 109 tonn organisk stoff per år på landjorden og ca. 90 · 109 tonn i havet, i alt ca. 220 · 109 tonn per år. Beregningene for havet kan imidlertid være for lave fordi det er vanskelig å estimere primærproduksjonen for ekstremt små planteplanktonarter. Det er også vanskelig å måle plantenes biomasse under jorden.
Det er beregnet at 30–40 % av landjordens primærproduksjon blir brukt av mennesker.