La transpiration dépend de nombreux facteurs du milieu : rayonnements du soleil et de l'atmosphère, vitesse du vent, température et humidité de l'air. Mais elle est aussi directement contrôlée par l'ouverture des stomates, qui en assurent la régulation, qui se ferment la nuit et en réponse à un déficit hydrique.
En fin de nuit, lorsque le sol est humide, la transpiration est presque nulle et la feuille est en quasi-équilibre hydrique avec le sol, son potentiel hydrique est très proche de celui du sol en contact avec les racines. Puis la transpiration augmente dès le lever du soleil, entraînant une baisse de potentiel hydrique de la feuille, qui provoque la montée de la sève et l'absorption d'eau par les racines. Ainsi, le matin, la transpiration augmente avec le rayonnement solaire, et l'absorption suit avec un certain retard, lié à la diminution de la quantité d'eau stockée par certains organes de la plante. L'après-midi et le soir, c'est l'inverse : le rayonnement et la transpiration diminuent, l'absorption racinaire devient supérieure à la transpiration, permettant la réhydratation des tissus de la plante. On a donc une variation du stock d'eau de la plante au cours de la journée, avec un abaissement du potentiel hydrique des feuilles en milieu de journée ou début d'après-midi, même sur sol humide. Mais la plante récupère son stock d'eau initial en fin de nuit lorsque le sol est humide (voir Chapitre II.3).
Lorsque le sol se dessèche, les stomates se ferment progressivement et régulent la transpiration de façon que le déficit hydrique des feuilles ne soit pas trop élevé. Il en résulte une baisse de tous les échanges gazeux, notamment de l'entrée de CO2 par photosynthèse. Cette fois, la plante ne récupère pas totalement son stock d'eau initial, au fur et à mesure que s’abaisse son potentiel hydrique en fin de nuit (appelé potentiel de base).
Le changement global affecte la transpiration en modifiant la température et le régime hydrique du sol, accentuant en général la vitesse de dessèchement. Il a aussi un effet bénéfique : l'augmentation de teneur en CO2 entraine une diminution d'ouverture stomatique et par suite de la transpiration, toutes choses étant égales par ailleurs. Cette sensibilité au CO2 dépend des espèces, elle est plus marquée chez les espèces en C4[15].
[15] Voir Huxman T E et Monson R K, 2003. Stomatal responses of C3, C3 -C4 and C4 Flaveria species to light and intercellular CO2 concentration: implications for the evolution of stomatal behaviour. Plant, Cell and Environment 26, 313–322.