พืชใช้ปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างอาหารจากพลังงานแสง คาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ และน้ำ สิ่งเหล่านี้มีส่วนสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ขึ้นอยู่กับกระบวนการอื่นๆ แม้ว่าพลังงานแสงจะดูดซับได้ง่ายจากแสงแดดและคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ แต่บางครั้งน้ำก็ขาดแคลน ไม่เพียงแต่น้ำที่ใช้โดยตรงในกระบวนการสังเคราะห์แสงสำหรับไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อป้องกันการขาดน้ำ ซึ่งสนับสนุนการสร้างอาหารสำหรับพืชให้ประสบความสำเร็จทางอ้อม
ใบของพืชมีช่องเปิดที่เรียกว่าปากใบซึ่งใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์รวมกับน้ำในการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกดูดเข้าไปทางปากใบ ออกซิเจน ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการ ถูกปล่อยออกมาทางช่องเปิดเหล่านี้ พร้อมกับไอน้ำในกระบวนการที่เรียกว่าการคายน้ำ อย่างไรก็ตาม ในช่วงฤดูแล้ง พืชจะต้องรักษาความชื้นไว้ให้มากที่สุด การทำเช่นนี้ พืชปิดปากใบ ป้องกันการหลบหนีของไอน้ำ. ปากใบสามารถปิดได้โดยใช้เซลล์ป้องกันเท่านั้น ซึ่งเติมน้ำเพื่อปิดปากใบและปิดผนึกความชื้นภายในพืช
นอกจากการรองรับทางอ้อมที่น้ำทำให้เกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้ว ยังจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นอีกด้วย ในระหว่างกระบวนการนี้ พลังงานแสงจะทำปฏิกิริยากับเม็ดสีที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ และกระตุ้นอิเล็กตรอน ประจุที่เป็นผลลัพธ์จะเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นสารเคมีที่เรียกว่าอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต หรือที่เรียกว่าเอทีพี และนิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์ ฟอสเฟต หรือ NADPH สารประกอบทางเคมีเหล่านี้ใช้เก็บพลังงานที่ดูดซับจากดวงอาทิตย์ ในระหว่างกระบวนการกักเก็บพลังงาน โมเลกุลของน้ำซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน จะถูกแยกออกเพื่อให้องค์ประกอบเหล่านี้แยกออกจากกัน จากนั้นไฮโดรเจนจะถูกรวมกับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยความช่วยเหลือของ ATP และ NADPH เพื่อให้กลายเป็นน้ำตาลซึ่งใช้เป็นพลังงานสำหรับพืช กระบวนการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้เรียกว่าการตรึงคาร์บอน