La fotosíntesis es un proceso en el que se utiliza la energía solar para convertir el CO atmosférico en carbohidratos, que forman la base de la productividad vegetal. La creciente demanda de alimentos ha creado un impulso global para aumentar el rendimiento. Anteriormente, el programa de mejoramiento de plantas se centraba en el rendimiento y las características asociadas al rendimiento para mejorar la producción de cultivos. Sin embargo, el rendimiento no puede mejorarse más sin mejorar la tasa fotosintética de las hojas. Por lo tanto, en esta revisión se presentaron diversas estrategias para mejorar la fotosíntesis foliar. Las estrategias más prometedoras fueron la optimización de la eficiencia de carboxilación de Rubisco, la introducción de un mecanismo de concentración de CO en plantas C y la manipulación de bypasses fotorespiratorios en plantas C, que se discuten en detalle. Mejorar la eficiencia de carboxilación de Rubisco es posible mediante la ingeniería de objetivos como subunidades de Rubisco, chaperonas y la actividad de la enzima activadora de Rubisco. Los mecanismos de concentración de carbono se pueden introducir en plantas C mediante la adopción de pirenoides y carboxisomas, que pueden aumentar la concentración de CO alrededor de la enzima Rubisco. La fotorespiración es el proceso por el cual se pierde el carbono fijado a través de un proceso oxidativo. Se discutieron diferentes enfoques para reducir la pérdida de carbono y nitrógeno. En general, se discutieron en detalle los enfoques potenciales para mejorar el proceso fotosintético y el camino a seguir.