Τα φυτά και η βλάστηση καλύπτουν περίπου το 20% της επιφάνειας της Γης και είναι απαραίτητα για την επιβίωση των ζώων. Τα φυτά συνθέτουν τρόφιμα χρησιμοποιώντας φωτοσύνθεση. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η πράσινη χρωστική στα φυτά συλλαμβάνει την ενέργεια του ηλιακού φωτός και τη μετατρέπει σε ζάχαρη, δίνοντας στο φυτό πηγή τροφής.
Τα κύτταρα μέσα στα φύλλα των φυτών έχουν ειδικές δομές που ονομάζονται χλωροπλάστες. Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα μέσα σε αυτές τις δομές χρησιμοποιώντας μια ειδική χρωστική ουσία (χλωροφύλλη), η οποία συλλαμβάνει ενέργεια από το ηλιακό φως. Η φωτοσύνθεση απαιτεί ορισμένα πρόσθετα χημικά και παράγει επίσης απόβλητα. Η βασική χημική εξίσωση για τη φωτοσύνθεση είναι:
Η γλυκόζη είναι ένα απλό σάκχαρο που περιέχει έξι άτομα άνθρακα, 12 άτομα υδρογόνου και έξι άτομα οξυγόνου. Τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα χρησιμοποιούν αυτό το μόριο για να δημιουργήσουν ενέργεια, καθιστώντας το απαραίτητο για τη ζωή στη Γη. Όταν ένα φυτό πραγματοποιεί φωτοσύνθεση, χρειάζεται μια πηγή άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου για την παραγωγή γλυκόζης και παίρνει αυτά τα στοιχεία από το περιβάλλον του. Για να δημιουργήσει ένα μόριο γλυκόζης, το φυτό πρέπει να απορροφήσει έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα και έξι μόρια νερού. Αυτό αφήνει έξι άτομα οξυγόνου ελεύθερα, τα οποία απελευθερώνονται ως απόβλητα.
Το διοξείδιο του άνθρακα αντιπροσωπεύει το 0,04% των αερίων στην ατμόσφαιρα της Γης. Τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα, ένα από τα δομικά στοιχεία της γλυκόζης, αποτελούνται από ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Απλά πειράματα δείχνουν ότι ο περιορισμός της έκθεσης ενός φυτού σε διοξείδιο του άνθρακα μειώνει δραστικά την ικανότητά του να εκτελεί φωτοσύνθεση. Αντίθετα, η αύξηση της έκθεσης του φυτού σε διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να αυξήσει το ρυθμό της φωτοσύνθεσης. Τα εμπορικά θερμοκήπια εκμεταλλεύονται αυτό το γεγονός αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα για να επιταχύνουν την ανάπτυξη των φυτών.
Το οξυγόνο αντιπροσωπεύει περίπου το 21% της ατμόσφαιρας της Γης. Τα φυτά απαιτούν υδρογόνο για τη διεξαγωγή φωτοσύνθεσης παρουσία αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Η πιο άφθονη πηγή υδρογόνου στη Γη είναι το νερό και αυτό το μόριο περιέχει δύο άτομα υδρογόνου αλλά και ένα άτομο οξυγόνου. Τα φυτά απορροφούν νερό από το περιβάλλον τους για να πάρουν το απαραίτητο υδρογόνο. Το επιπλέον άτομο οξυγόνου στο μόριο νερού, ωστόσο, δεν χρειάζεται και επομένως απελευθερώνεται ως απόβλητο στην ατμόσφαιρα.