Augalai naudoja sudėtingą cheminę reakciją, vadinamą fotosinteze, kurdami maistą iš šviesos energijos, anglies dioksido iš atmosferos ir vandens. Kiekvienas iš jų atlieka kritinę fotosintezės proceso dalį, priklausančią nuo kitų. Nors šviesos energija gali būti lengvai absorbuojama iš saulės ir anglies dioksido iš atmosferos, vandens kartais trūksta. Vandeniui fotosintezės procese vanduo naudojamas ne tik tiesiogiai, bet ir siekiant išvengti dehidratacijos, netiesiogiai remiant sėkmingą maisto augalui kūrimą.
Augalų lapuose yra angų, vadinamų stomata, kurios naudojamos mainams dujomis. Anglies dioksidas, kartu su vandeniu fotosintezės metu, patenka į stomas. Deguonis, šalutinis proceso produktas, per šias angas išsiskiria kartu su vandens garais, vadinamu transpiracija. Tačiau sausuoju metų laiku augalas turi kiek įmanoma išsaugoti drėgmę. Norėdami tai padaryti, augalas uždaro stomatą, neleisdamas patekti į vandens garus. Stomatas gali būti uždarytas tik naudojant apsaugines ląsteles, kurios užpildomos vandeniu, kad uždarytų stomas, ir užsandarintų augalo drėgmę.
Be netiesioginės paramos, kurią vanduo teikia fotosintezės procesui, ji taip pat būtina vykstančiai cheminei reakcijai. Šio proceso metu šviesos energija reaguoja su pigmentu, vadinamu chlorofilu, ir sužadina elektronus. Gautas krūvis šviesos energiją paverčia chemikalais, vadinamais adenozino trifosfatu, dar vadinamu ATP, ir nikotinamido adenino dinukleotido fosfatu arba NADPH. Šie cheminiai junginiai naudojami saulės absorbuotai energijai kaupti. Energijos kaupimo proceso metu vandens molekulės, sudarytos iš vandenilio ir deguonies, yra padalijamos taip, kad šie elementai būtų atskiri. Tuomet vandenilis kartu su anglies dioksidu ATP ir NADPH pagalba tampa cukrumi, kuris naudojamas kaip augalų energija. Anglies dioksido atmosferoje pavertimo tinkama energijos forma procesas vadinamas anglies fiksavimu.