ישנן תגובות כימיות רבות המתרחשות לאורך חייו של הצמח. בכל רגע בחיי הצמח, תגובות כימיות מווסתות את צריכת האנרגיה, מפלסי המים והחלפת הגז. אמנם יש יותר מדי תגובות כימיות בודדות המעורבות בגידול הצמחים לרישום - וסוגים רבים ושונים של צמחים עוברים סוגים שונים של תגובות כימיות - ישנן כמה תגובות בסיסיות עיקריות המתרחשות בכל הצמחים.
פוטוסינתזה היא תהליך כימי לפיו אור השמש הופך על ידי הצמח לגלוקוז. גלוקוז הוא פחמימה שהצמחים משתמשים בהם לצורך אנרגיה. במהלך הפוטוסינתזה, כלורופיל ממיר פוטונים, מים ופחמן דו חמצני לגלוקוז וחמצן. צמחי החמצן מייצרים יוצרים אווירה נושמת לחיי בעלי החיים.
פוטוסינתזה אינה התגובה הכימית היחידה המייצרת אנרגיה בצמחים. הנשימה היא התהליך שבו צמחים ממירים גלוקוז וחמצן לאדנוזין טריפוספט, או ATP, תרכובת המשמשת לדלק תגובות כימיות רבות אחרות בצמח. הנשימה כוללת ארבעה מחזורים כימיים מובהקים: גליקוליזה, התהליך בו הופך גלוקוז לפוירובט; תגובת מעבר או פירבוקט דקארבוקסילציה, כאשר פירובט משתלב עם קואנזים A ליצירת אצטיל CoA; מחזור קרבס, בו CoA מחומצן; ושרשרת הובלת האלקטרונים, המשלים את ייצור ה- ATP.
הפעילות של stomata הצומח - מבנים דמויי נקבוביות המווסתים את הובלת המים, הקירור והנשימה - נשלטת במידה רבה על ידי תגובה כימית הכוללת אשלגן. כאשר מכניסים אשלגן לתאי השמירה סביב הסטומטה, זה גורם להם להתנפח ולהיפתח. כשיש פחות מים בסביבה, אשלגן נשאב מתאי השמירה והסטומטיות נסגרות, וחוסך את המים בתוך הצמח. צמחים ללא מספיק אשלגן מסוגלים פחות לווסת את מפלס המים שלהם.