Växter använder en komplex kemisk reaktion som kallas fotosyntes för att skapa mat från ljusenergi, koldioxid från atmosfären och vatten. Var och en av dessa utför en kritisk del av fotosyntesprocessen, beroende på de andra. Medan ljusenergi lätt kan absorberas från solen och koldioxid från atmosfären, är vatten ibland knappt. Inte bara används vatten direkt i fotosyntesprocessen för dess väte, det används också för att förhindra uttorkning, vilket indirekt stöder ett framgångsrikt skapande av mat för växten.
Växternas löv innehåller öppningar som kallas stomata och används för utbyte av gaser. Koldioxid, kombinerat med vatten i fotosyntes, dras in genom munnen. Syre, en biprodukt av processen, släpps ut genom dessa öppningar, tillsammans med vattenånga i en process som kallas transpiration. Under torra årstider måste dock växten spara fukt så mycket som möjligt. För att göra detta stänger anläggningen stomatan och förhindrar att vattenånga släpper ut. Stomatan kan endast stängas genom användning av skyddsceller, som är fyllda med vatten för att stänga stomata och täta fukt i växten.
Förutom det indirekta stödet som vatten erbjuder fotosyntesprocessen är det också nödvändigt för den kemiska reaktionen som äger rum. Under denna process reagerar ljusenergin med ett pigment som kallas klorofyll och exciterar elektronerna. Den resulterande laddningen omvandlar ljusenergin till kemikalier som kallas adenosintrifosfat, även känd som ATP, och nikotinamidadenindinukleotidfosfat, eller NADPH. Dessa kemiska föreningar används för att lagra den energi som absorberas från solen. Under energilagringsprocessen delas vattenmolekyler, som består av väte och syre, så att dessa element skiljs åt. Väte kombineras sedan med koldioxid med hjälp av ATP och NADPH för att bli socker som används som energi för växten. Processen att omvandla koldioxid i atmosfären till en användbar form av energi kallas kolfixering.