Рослини та рослинність займають приблизно 20 відсотків поверхні Землі і є важливими для виживання тварин. Рослини синтезують їжу за допомогою фотосинтезу. Під час цього процесу зелений пігмент у рослин вловлює енергію сонячного світла і перетворює її в цукор, даючи рослині джерело їжі.
Клітини всередині листя рослин мають особливі структури, які називаються хлоропластами. Фотосинтез відбувається в цих структурах за допомогою спеціального пігменту (хлорофілу), який вловлює енергію від сонячного світла. Для фотосинтезу потрібні деякі додаткові хімічні речовини, а також утворюються відходи. Основним хімічним рівнянням для фотосинтезу є:
Глюкоза - це простий цукор, що містить шість атомів вуглецю, 12 атомів водню та шість атомів кисню. І рослини, і тварини використовують цю молекулу для створення енергії, що робить її необхідною для життя на Землі. Коли рослина здійснює фотосинтез, їй потрібне джерело вуглецю, водню та кисню для виробництва глюкози, і вона отримує ці елементи із свого оточення. Щоб створити одну молекулу глюкози, рослині потрібно засвоїти шість молекул вуглекислого газу і шість молекул води. Це залишає вільними шість атомів кисню, які виділяються у відходи.
На вуглекислий газ припадає 0,04 відсотка газів в атмосфері Землі. Молекули вуглекислого газу, один із будівельних блоків глюкози, складаються з одного атома вуглецю та двох атомів кисню. Прості експерименти демонструють, що обмеження впливу рослини на діоксид вуглецю різко знижує її здатність здійснювати фотосинтез. Навпаки, збільшення впливу рослини діоксиду вуглецю може збільшити швидкість фотосинтезу. Комерційні теплиці використовують цей факт, збільшуючи доступність вуглекислого газу для прискорення росту рослин.
На кисень припадає приблизно 21 відсоток атмосфери Землі. Рослинам потрібен водень для проведення фотосинтезу в присутності вуглекислого газу. Найбільш поширеним джерелом водню на Землі є вода, і ця молекула містить два атоми водню, але також один атом кисню. Рослини поглинають воду з навколишнього середовища для отримання необхідного водню. Однак зайвий атом кисню в молекулі води не потрібен, і тому викидається у відхід в атмосферу.