Os dois gases que entram e saem dos estômatos das folhas das plantas são dióxido de carbono e oxigênio. A troca desses dois gases desempenha um papel vital na fotossíntese, que é o processo pelo qual as plantas usam luz para produzir e armazenar a energia de que necessitam para suas necessidades metabólicas. Além da luz, o dióxido de carbono e a água são necessários para que esse processo ocorra, e o oxigênio é um subproduto.
Os estômatos são os poros microscópicos localizados nas porções epidérmicas das plantas terrestres que permitem que ocorra a troca de gás carbônico e oxigênio. As células de guarda ao redor de cada estoma abrem e fecham os poros estomáticos em resposta às mudanças ambientais e às condições dentro da planta. Quando as células-guarda absorvem água, elas se tornam túrgidas e alongadas. Isso faz com que os poros estomáticos que eles circundam se abram. Quando as células guarda perdem água, elas encolhem e causam o fechamento dos poros que circundam. Embora a extensão total de como funcionam os mecanismos de resposta da célula guarda não seja completamente compreendida, sabe-se que a mudança da pressão osmótica dentro dessas células determina se o poro estomático está aberto ou fechado.
O grau de luz, água e dióxido de carbono atmosférico no ambiente de uma planta terrestre são fatores críticos para sua sobrevivência. Esses fatores também determinam quanto tempo os estômatos permanecerão abertos para absorver dióxido de carbono e quanto vapor de água será mantido dentro da planta fechando seus poros estomáticos.
