Nước: Tế bào của cơ thể sống luôn chứa đầy nước. Ở cây, nước chiếm 80-90% trọng lượng và là môi trường lý tưởng cho các hoạt động trao đổi chất diễn ra. Khi cây kết trái và tạo hạt, nước vẫn chiếm ưu thế bên trong chúng. Tuy nhiên, khi bước vào giai đoạn trưởng thành, hàm lượng nước trong tế bào hạt giảm dần xuống còn 10-15%. Lúc này, mọi hoạt động trao đổi chất gần như ngừng hẳn hay chỉ xảy ở mức tối thiểu. Đây chính là cách hạt kéo dài thời gian ngủ nghỉ để “tồn tại” trước khi bắt đầu một chu kỳ sinh trưởng mới. Việc hấp thu nước của tế bào hạt khô sẽ giúp tái kích hoạt các loại enzyme cần thiết cho quá trình hô hấp, cung cấp dưỡng chất cần thiết cho hoạt động nảy mầm.

Khí oxy: Oxy là một thành phần không thể thiếu của hoạt động hô hấp hiếu khí. Nó tham gia vào việc giải phóng năng lượng dự trữ ở tế bào để nuôi dưỡng cho các hoạt động trao đổi chất khác. Ở hạt, năng lượng dự trữ thường được tích trữ dưới dạng tinh bột. Khi các enzyme trong tế bào hạt được tái kích hoạt từ việc hấp thu nước, chúng bắt đầu hoạt động phân giải và giải phóng ra năng lượng.  Trong đất, oxy hiện diện ở các khoảng hở và thường tiếp cận với hạt thông qua nước tưới. Thiếu oxy, năng lượng dự trữ không được phóng thích và vì vậy, mọi hoạt động trao đổi chất cần thiết khác cho quá trình nảy mầm đều ngưng trệ.

Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động lên tốc độ chuyển hóa và hoạt động trao đổi chất xảy ra ở tế bào do liên quan trực tiếp đến vai trò của các enzyme. Enzyme là một dạng protein, có vai trò xúc tác cho các phản ứng sinh học. Có rất nhiều loại enzyme và mỗi loại chịu trách nhiệm cho một số phản ứng nhất định ở các điều kiện nhiệt độ (và cả pH) khác nhau. Khi phải tiếp xúc với ngưỡng nhiệt độ không thuận lợi (thường ở nhiệt độ cao), enzyme với bản chất là protein, sẽ bị biến tính và mất đi khả năng hoạt động. Tùy theo loại cây, hạt của chúng chỉ thích hợp để nảy mầm ở một ngưỡng nhiệt độ riêng.