Pirt (1965)用实验证明了细菌呼吸作用可解为两种成分。Thornley（1970）将此理论推广到植物：

假定一植物在时间△t内消耗底物为△S，若该底物仅用生长和维持，则：

         △S＝△Sg+△Sm                                  （1）

其中，△Sg为用于生长的部分，△Sm为用于维持的。维持的部分底物均被呼吸消耗，而用于生长的部分仅有一部分（△Sr）用于呼吸，其余的则转换为植物物质的一个增量△W。

由底物转换为植物物质的产量为：

          Yg= = ,                            （2）

其中，Yg是生长过程自身的转换产量。

总的转换产量用Y表示，它将小于生长性转换产量Yg，这是由于维持性消耗造成的，Y定义为：

                                 （3）

将2，3式合并，得： ，                            （4）

 维持系数m由： 确定                               （5）

因此， ，                            &nbs p;      （6）

最后，植物或器官的比生长速率μ可定义为：μ＝ ，        （7）

因此，6式可变成： 。                              （8）

其中，μ可通过实验测定，并以此来确定总的转换产量Y。

呼吸速率R＝ ，                                    （9）

综合1式可以写成 ，                              （10）

由方程2可得： ，                             （11）

综合9和5： ，可变为： ，（12）

将11式代入，得： ，                       （13）

其中，12，13式均为呼吸速率R的表达式，前者用净干物质量∆W表示，后者用底物的总供给量∆S表示。