Las plantas producen oxígeno y carbohidratos a partir del dióxido de carbono y el agua a través del proceso de la fotosíntesis. La luz solar reacciona con la clorofila en las hojas de la planta, y la planta almacena esa energía en los enlaces químicos de los carbohidratos. El oxígeno se libera a la atmósfera como parte del ciclo de respiración de la planta.
Además de los carbohidratos, algunas plantas también pueden sintetizar proteínas y grasas. Esto ocurre cuando la planta toma nitrógeno del suelo y lo descompone en nitratos. Estos bloques de construcción pueden formar lípidos y aminoácidos, que es donde los frijoles obtienen sus proteínas y los aguacates obtienen sus grasas. Sin embargo, las proteínas vegetales a menudo están incompletas, lo que significa que carecen de algunos de los 22 aminoácidos necesarios para mantener la vida humana.
Otra sustancia importante producida por las plantas es la celulosa, un carbohidrato complejo que constituye la estructura de muchas plantas. La celulosa es demasiado compleja para que el sistema digestivo humano se descomponga completamente, pero algunos animales poseen las bacterias y las enzimas necesarias para hacerlo. En las plantas comestibles, las pequeñas cantidades de celulosa forman parte de la fibra dietética, un material no digerible que ayuda a mantener la regularidad en el sistema digestivo. La celulosa también produce madera, algodón y otros materiales no comestibles de plantas que aún pueden ser valiosos para ciertas aplicaciones.