Procesul schimbului de gaze în plante se întâmplă în frunze. Oxigenul și vaporii de apă părăsesc planta, în timp ce dioxidul de carbon intră prin pori numiți stomați. Plantele necesită dioxid de carbon pentru fotosinteză și oxigen pentru respirație.
Fotosinteza necesită o intrare de apă și dioxid de carbon. Acești doi reacționează pentru a produce carbohidrați. Oxigenul este eliberat ca produs rezidual. Ratele fotosintetice sunt în mod normal mai mari decât ratele de respirație. Aceasta are ca rezultat o creștere netă a producției și utilizării oxigenului și a dioxidului de carbon, respectiv. Prin urmare, în plan echilibrat, plantele produc oxigen și utilizează dioxid de carbon.
Aceste două gaze se deplasează în și în afara plantelor prin stomate (stomă singulară). Aceste deschideri specializate sunt situate de-a lungul suprafeței inferioare a frunzei. Stomatele au forma și mărimea optimă pentru difuzarea eficientă a gazelor. O hidratare a plantei este determinată de deschiderea stomatelor. Inițial, apa provine din sol, intră în rădăcină prin osmoză, apoi se deplasează în țesuturile xylem într-o tulpină care o transportă în frunze.
Cand lumina straluceste pe frunze, incepe fotosinteza. Oxigenul produs în acest proces iese din plante la fel ca și vaporii de apă, dar dioxidul de carbon urmează calea inversă. Fiecare gaz se deplasează în jos printr-un gradient de presiune sau concentrație. Schimbul de gaze are loc continuu atâta timp cât stomatele rămân deschise, iar gradientul de concentrație sau presiune rămâne în direcția corectă. În general, stomatele se deschid ori de câte ori există lumină și se închid în întuneric.
