La deficiencia de potasio (K) y magnesio (Mg) son estrés comunes que pueden afectar el rendimiento y la calidad de la uva, pero sus efectos en la fotosíntesis han recibido poca atención. Comprender las limitaciones difusionales y bioquímicas a las restricciones fotosintéticas ayudará a guiar mejoras en las prácticas culturales. En consecuencia, se evaluó la respuesta fotosintética de las variedades Shiraz y Chardonnay a la deficiencia de K o Mg en condiciones hidropónicas utilizando vides en miniatura de bajo reserva de nutrientes. La fotosíntesis se redujo al menos en parte por una disminución en la conductancia estomática. La fotosíntesis saturada de luz y CO, la tasa máxima de carboxilación de ribulosa 1.5 bisfosfato (RuBP) y la tasa máxima de transporte de electrones disminuyeron bajo deficiencia de K y Mg. Asimismo, la fluorescencia de clorofila y el transporte de electrones fueron más bajos bajo ambas deficiencias de nutrientes, mientras que la respiración oscura aumentó. La deficiencia de K redujo drásticamente la biomasa de los brotes en ambas variedades, mientras que la biomasa de las raíces se redujo considerablemente bajo deficiencia de Mg y K. En conjunto, estos resultados indican que la disminución de la biomasa probablemente se debió tanto a limitaciones estomáticas como bioquímicas en la fotosíntesis. Optimizar la fotosíntesis a través de una nutrición adecuada apoyará así el aumento de la biomasa con efectos positivos continuos en los rendimientos de los cultivos.