El proceso de intercambio gaseoso en las plantas ocurre en las hojas. El oxígeno y el vapor de agua abandonan la planta, mientras que el dióxido de carbono entra a través de los poros llamados estomas. Las plantas requieren dióxido de carbono para la fotosíntesis y oxígeno para la respiración.
La fotosíntesis requiere una entrada de agua y dióxido de carbono. Estos dos reaccionan para producir carbohidratos. El oxígeno se libera como producto de desecho. Las tasas de fotosíntesis son normalmente más altas que las tasas de respiración. Esto resulta en un aumento neto en la producción y el uso de oxígeno y dióxido de carbono respectivamente. Por lo tanto, en general, las plantas producen oxígeno y utilizan dióxido de carbono.
Estos dos gases entran y salen de las plantas a través de los estomas (estoma singular). Estas aberturas especializadas se encuentran a lo largo de la superficie inferior de la hoja. Los estomas son de forma y tamaño óptimos para que se produzca una difusión efectiva de los gases. La hidratación de una planta está determinada por la apertura de los estomas. Inicialmente, el agua proviene del suelo, entra en la raíz a través de la ósmosis y luego se mueve hacia los tejidos del xilema en un tallo que la transporta a las hojas.
Cuando la luz brilla sobre las hojas, comienza la fotosíntesis. El oxígeno producido en el proceso sale de las plantas al igual que el vapor de agua, pero el dióxido de carbono sigue el camino inverso. Cada gas se mueve hacia abajo un gradiente de presión o concentración. El intercambio gaseoso tiene lugar continuamente mientras los estomas permanezcan abiertos y la concentración o el gradiente de presión permanezcan en la dirección correcta. Generalmente, los estomas se abren cuando hay luz y se cierran en la oscuridad.