A água é a fonte dos átomos de hidrogênio nos açúcares criados pela fotossíntese. As moléculas de água e de dióxido de carbono são quebradas usando a energia do sol e combinadas em moléculas de açúcar contendo carbono, hidrogênio e oxigênio.
A necessidade de dióxido de carbono e água nas plantas cria complicações para as plantas em ambientes quentes e secos, como desertos. As folhas das plantas devem ser abertas para a atmosfera para absorver o dióxido de carbono do ar, mas isso também permite que o vapor de água escape. As plantas fecham minúsculos poros chamados estômatos em suas folhas para evitar essa perda de água durante a parte mais quente do dia. Se o fechamento continuar por muito tempo, as folhas ficarão sem dióxido de carbono e a fotossíntese será interrompida.
Em ambientes áridos, as plantas desenvolvem maneiras de compensar o fechamento de seus estômatos, para que a fotossíntese possa continuar por mais tempo. Algumas plantas, como a capim-colchão, acrescentam uma etapa extra à captura de dióxido de carbono, o que aumenta muito a eficiência. Essas plantas podem continuar a fotossíntese mesmo em níveis muito baixos de dióxido de carbono. Outras plantas, como os cactos, vivem em ambientes tão secos que só conseguem abrir seus estômatos à noite. Essas plantas armazenam dióxido de carbono à noite e o usam durante o dia.
