Existuje veľa chemických reakcií, ktoré prebiehajú počas celej životnosti rastliny. Chemické reakcie regulujú v každom okamihu života rastliny spotrebu energie, hladinu vody a výmenu plynov. Aj keď na pestovanie rastlín je potrebných príliš veľa jednotlivých chemických reakcií - a mnoho rôznych druhov rastlín prechádzajú rôznymi druhmi chemických reakcií - vo všetkých rastlinách sa vyskytuje niekoľko hlavných zásadných reakcií.
Fotosyntéza je chemický proces, pri ktorom rastlina transformuje slnečné svetlo na glukózu. Glukóza je sacharid, ktorý rastliny používajú na energiu. Počas fotosyntézy chlorofyl prevádza fotóny, vodu a oxid uhličitý na glukózu a kyslík. Produkované kyslíkové rastliny vytvárajú priedušnú atmosféru pre život zvierat.
Fotosyntéza nie je jedinou chemickou reakciou, ktorá produkuje energiu v rastlinách. Dýchanie je proces, pri ktorom rastliny premieňajú glukózu a kyslík na adenozíntrifosfát alebo ATP, zlúčeninu používanú na podporu mnohých ďalších chemických reakcií v rastline. Dýchanie zahŕňa štyri odlišné chemické cykly: glykolýzu, proces, pri ktorom sa glukóza transformuje na puyruvát; prechodná reakcia alebo dekarboxylácia pyruvátu, keď sa pyruvát spojí s koenzýmom A za vzniku acetyl CoA; Krebsov cyklus, v ktorom je CoA okysličený; a reťazec transportu elektrónov, ktorý dokončuje produkciu ATP.
Činnosť rastlinných priedušiek - pórovitých štruktúr, ktoré regulujú transport vody, ochladzovanie a dýchanie - je do veľkej miery riadená chemickou reakciou zahŕňajúcou draslík. Keď sa draslík zavedie do ochranných buniek okolo priedušiek, spôsobí ich opuch a otvorenie. Keď je v prostredí menej vody, draslík sa odčerpá z ochranných buniek a prieduchy sa zatvoria, čím sa šetrí voda vo vnútri rastliny. Rastliny bez dostatočného množstva draslíka sú menej schopné regulovať svoju hladinu vody.