Planter og vegetation dækker ca. 20 procent af jordens overflade og er afgørende for dyrenes overlevelse. Planter syntetiserer mad ved hjælp af fotosyntese. Under denne proces fanger det grønne pigment i planter sollysens energi og omdanner det til sukker, hvilket giver planten en fødekilde.
Cellerne i planterne har specielle strukturer kaldet kloroplaster. Fotosyntese finder sted inden for disse strukturer ved hjælp af et specielt pigment (klorofyl), der fanger energi fra sollys. Fotosyntese kræver nogle yderligere kemikalier og producerer også affaldsprodukter. Den grundlæggende kemiske ligning til fotosyntese er:
Glukose er et simpelt sukker, der indeholder seks kulstofatomer, 12 hydrogenatomer og seks iltatomer. Både planter og dyr bruger dette molekyle til at skabe energi, hvilket gør det afgørende for livet på jorden. Når en plante udfører fotosyntese, har den brug for en kilde til kulstof, brint og ilt for at producere glukose, og den får disse elementer fra sine omgivelser. For at skabe et molekyle glukose skal planten absorbere seks molekyler kuldioxid og seks molekyler vand. Dette efterlader seks iltatomer fri, som frigives som affald.
Kuldioxid tegner sig for 0,04 procent af gasserne i jordens atmosfære. Kuldioxidmolekyler, en af byggestenene i glukose, består af et kulstofatom og to iltatomer. Enkle eksperimenter viser, at begrænsning af en plantes eksponering for kuldioxid drastisk reducerer dets evne til at udføre fotosyntese. I modsætning hertil kan en forøgelse af plantens eksponering for kuldioxid øge hastigheden af fotosyntese. Kommercielle drivhuse drager fordel af denne kendsgerning ved at øge tilgængeligheden af kuldioxid for at fremskynde væksten af planter.
Ilt tegner sig for cirka 21 procent af jordens atmosfære. Planter kræver brint til at udføre fotosyntese i nærværelse af kuldioxidgas. Den mest rigelige kilde til brint på Jorden er vand, og dette molekyle indeholder to brintatomer, men også et iltatom. Planter absorberer vand fra deres omgivelser for at få det nødvendige brint. Det ekstra iltatom i vandmolekylet er imidlertid ikke nødvendigt og frigives derfor som et affaldsprodukt i atmosfæren.