植物や植生は地球の表面の約20％を覆っており、動物の生存に不可欠です。 植物は光合成を利用して食物を合成します。 この過程で、植物の緑色の色素が太陽光のエネルギーを取り込み、それを砂糖に変換して、植物に食物源を与えます。
植物の葉の中の細胞は葉緑体と呼ばれる特別な構造を持っています。 光合成は、太陽光からエネルギーを取り込む特殊な色素（クロロフィル）を使用してこれらの構造内で行われます。 光合成はいくつかの追加の化学物質を必要とし、また廃棄物を生成します。 光合成の基本的な化学反応式は次のとおりです。
ブドウ糖は、6個の炭素原子、12個の水素原子、6個の酸素原子を含む単糖です。 植物も動物もこの分子を使ってエネルギーを作り出し、地球上の生命に欠かせないものにしています。 植物が光合成を行うとき、ブドウ糖を生成するために炭素、水素、酸素の供給源が必要であり、それらは周囲からこれらの要素を取得します。 1分子のブドウ糖を作るために、植物は6分子の二酸化炭素と6分子の水を吸収する必要があります。 これにより、6つの酸素原子が解放され、廃棄物として放出されます。
二酸化炭素は地球の大気中のガスの0.04パーセントを占めています。 ブドウ糖の構成要素の1つである二酸化炭素分子は、1つの炭素原子と2つの酸素原子で構成されています。 簡単な実験は、二酸化炭素への植物の曝露を制限すると、光合成を実行する能力が大幅に低下することを示しています。 対照的に、二酸化炭素への植物の曝露を増やすと、光合成の速度を上げることができます。 商業温室は、二酸化炭素の利用可能性を高めて植物の成長を加速することにより、この事実を利用しています。
酸素は地球の大気の約21パーセントを占めています。 植物は二酸化炭素ガスの存在下で光合成を行うために水素を必要とします。 地球上で最も豊富な水素源は水であり、この分子には2つの水素原子だけでなく1つの酸素原子も含まれています。 植物は周囲から水を吸収して、必要な水素を獲得します。 ただし、水分子内の余分な酸素原子は不要であるため、廃棄物として大気中に放出されます。