Pflanzen verwenden einen Prozess namens Photosynthese, um in Gegenwart von Kohlendioxid und Wasser Lichtenergie von der Sonne in Zuckerenergie umzuwandeln. Dieser Prozess findet in Organellen, den sogenannten Chloroplasten, statt, die in die Blätter der Pflanze.
Laut EcoChem ist die Fähigkeit zur Photosynthese der Hauptfaktor, der Pflanzen von Tieren unterscheidet. Bei der Photosynthese wird die Energie der Sonne genutzt, um den Wasserstoff aus Wasser mit dem Kohlenstoff aus Kohlendioxid zu verbinden und so Glukose, ein einfaches Kohlenhydrat, zu produzieren. Fehlt entweder Wasser, Sonnenlicht oder Kohlendioxid, kann die Pflanze keine Photosynthese betreiben. Das Nebenprodukt der Photosynthese ist Sauerstoff, den Menschen und Tiere zum Überleben benötigen.
Sobald eine Pflanze durch Photosynthese erfolgreich Glukose hergestellt hat, muss sie die Glukose abbauen, um ihre Energie freizusetzen. Dies geschieht durch einen anderen chemischen Prozess, der Atmung genannt wird. Die Atmung erfolgt in den Mitochondrien der Zelle und in allen Pflanzengeweben: Stängel, Blätter und Wurzeln. Die Reaktanten sind Glucose und Sauerstoff, die Produkte sind Kohlendioxid, Wasser und Energie. Atmung und Photosynthese sind im Wesentlichen gegensätzliche Reaktionen. Die Photosynthese benötigt Kohlendioxid und produziert Zucker und Sauerstoff, während die Atmung Zucker in Gegenwart von Sauerstoff abbaut und Kohlendioxid produziert.