Växter och vegetation täcker cirka 20 procent av jordens yta och är väsentliga för djurens överlevnad. Växter syntetiserar mat med fotosyntes. Under denna process fångar det gröna pigmentet i växter solens energi och omvandlar det till socker och ger växten en matkälla.
Cellerna i växternas löv har speciella strukturer som kallas kloroplaster. Fotosyntes sker inom dessa strukturer med hjälp av ett speciellt pigment (klorofyll) som fångar energi från solljus. Fotosyntes kräver ytterligare kemikalier och producerar också avfallsprodukter. Den grundläggande kemiska ekvationen för fotosyntes är:
Glukos är ett enkelt socker som innehåller sex kolatomer, 12 väteatomer och sex syreatomer. Både växter och djur använder denna molekyl för att skapa energi, vilket gör den väsentlig för livet på jorden. När en växt gör fotosyntes behöver den en källa av kol, väte och syre för att producera glukos, och den får dessa element från sin omgivning. För att skapa en molekyl glukos måste växten absorbera sex koldioxidmolekyler och sex molekyler vatten. Detta lämnar sex syreatomer fri, som släpps ut som avfall.
Koldioxid står för 0,04 procent av gaserna i jordens atmosfär. Koldioxidmolekyler, en av byggstenarna för glukos, består av en kolatom och två syreatomer. Enkla experiment visar att en växts exponering för koldioxid drastiskt minskar dess förmåga att utföra fotosyntes. Däremot kan ökad växts exponering för koldioxid öka graden av fotosyntes. Kommersiella växthus utnyttjar detta genom att öka tillgången på koldioxid för att påskynda växternas tillväxt.
Syre står för cirka 21 procent av jordens atmosfär. Växter kräver väte för att utföra fotosyntes i närvaro av koldioxidgas. Den vanligaste vätskekällan på jorden är vatten, och denna molekyl innehåller två väteatomer men också en syreatom. Växter absorberar vatten från sin omgivning för att få det väte som behövs. Den extra syreatomen i vattenmolekylen behövs emellertid inte och släpps därför ut som en avfallsprodukt i atmosfären.
