Biljke i vegetacija pokrivaju približno 20 posto Zemljine površine i neophodni su za opstanak životinja. Biljke sintetiziraju hranu pomoću fotosinteze. Tijekom ovog procesa, zeleni pigment u biljkama hvata energiju sunčeve svjetlosti i pretvara je u šećer, dajući biljci izvor hrane.
Stanice unutar lišća biljaka imaju posebne strukture nazvane kloroplasti. Fotosinteza se odvija unutar tih struktura pomoću posebnog pigmenta (klorofila), koji hvata energiju sunčeve svjetlosti. Fotosinteza zahtijeva neke dodatne kemikalije i također stvara otpadne proizvode. Osnovna kemijska jednadžba za fotosintezu je:
Glukoza je jednostavan šećer koji sadrži šest atoma ugljika, 12 atoma vodika i šest atoma kisika. I biljke i životinje koriste ovu molekulu za stvaranje energije, čineći je neophodnom za život na Zemlji. Kada biljka provodi fotosintezu, potreban joj je izvor ugljika, vodika i kisika za proizvodnju glukoze, a te elemente dobiva iz svoje okoline. Da bi stvorila jednu molekulu glukoze, biljka treba apsorbirati šest molekula ugljičnog dioksida i šest molekula vode. To ostavlja šest atoma kisika slobodnim, koji se oslobađaju kao otpad.
Na ugljični dioksid otpada 0,04 posto plinova u Zemljinoj atmosferi. Molekule ugljičnog dioksida, jedan od gradivnih blokova glukoze, sastoje se od jednog atoma ugljika i dva atoma kisika. Jednostavni eksperimenti pokazuju da ograničavanje izloženosti biljke ugljičnom dioksidu drastično smanjuje njezinu sposobnost provođenja fotosinteze. Suprotno tome, povećanje izloženosti biljke ugljičnom dioksidu može povećati brzinu fotosinteze. Komercijalni staklenici koriste ovu činjenicu povećavajući dostupnost ugljičnog dioksida kako bi ubrzali rast biljaka.
Na kisik otpada približno 21 posto Zemljine atmosfere. Biljkama je potreban vodik za provođenje fotosinteze u prisutnosti plina ugljičnog dioksida. Izvor vode koji je najzastupljeniji na Zemlji je voda, a ova molekula sadrži dva atoma vodika, ali i jedan atom kisika. Biljke upijaju vodu iz svoje okoline da bi dobile potreban vodik. Međutim, dodatni atom kisika u molekuli vode nije potreban i stoga se ispušta kao otpadni otpad u atmosferu.
