O processo de troca gasosa nas plantas acontece nas folhas. O oxigênio e o vapor d'água deixam a planta enquanto o dióxido de carbono entra pelos poros chamados estômatos. As plantas requerem dióxido de carbono para a fotossíntese e oxigênio para a respiração.
A fotossíntese requer uma entrada de água e dióxido de carbono. Esses dois reagem para produzir carboidratos. O oxigênio é liberado como um produto residual. As taxas fotossintéticas são normalmente mais altas do que as taxas de respiração. Isso resulta em um aumento líquido na produção e uso de oxigênio e dióxido de carbono, respectivamente. Portanto, no equilíbrio, as plantas produzem oxigênio e usam dióxido de carbono.
Esses dois gases entram e saem das plantas através dos estômatos (estoma singular). Essas aberturas especializadas estão localizadas ao longo da superfície inferior da folha. Os estômatos têm formato e tamanho ideais para que ocorra a difusão eficaz dos gases. A hidratação de uma planta é determinada pela abertura dos estômatos. Inicialmente, a água vem do solo, entra na raiz por osmose, depois se move para os tecidos do xilema em um caule que a transporta para as folhas.
Quando a luz brilha nas folhas, a fotossíntese começa. O oxigênio produzido no processo sai das plantas como o vapor de água, mas o dióxido de carbono segue o caminho inverso. Cada gás desce um gradiente de pressão ou concentração. A troca gasosa ocorre continuamente enquanto os estômatos permanecerem abertos e a concentração ou gradiente de pressão permanecer na direção correta. Geralmente, os estomas abrem sempre que há luz e fecham no escuro.