Les plantes absorbent du dioxyde de carbone et rejettent de l'oxygène par photosynthèse, tandis que les animaux respirent de l'oxygène et rejettent le dioxyde de carbone. Connu sous le nom de cycle de l'oxygène, cette utilisation miroir du dioxyde de carbone et de l'oxygène a quelques exceptions.
Pendant la journée, les plantes absorbent l'eau de leurs racines et le dioxyde de carbone à travers de minuscules pores, les stomates, sur les feuilles. La chaleur du soleil déclenche la photosynthèse dans les parties vertes de la plante qui contiennent de la chlorophylle. Un produit de la photosynthèse est le sucre, que la plante utilise immédiatement pour se nourrir ou stocke dans les racines ou d'autres tissus. De l'oxygène est également produit, qui est rejeté dans l'atmosphère. Les plantes aquatiques libèrent de l'oxygène dans l'eau.
La nuit, le processus respiratoire d'une plante est inversé. Les stomates tirent l'oxygène de l'air et libèrent du dioxyde de carbone. Sans l'énergie du soleil, les plantes ne peuvent pas photosynthétiser les aliments. Ils ont besoin d'oxygène pour décomposer les glucides stockés et maintenir leur métabolisme.
Les animaux ont besoin d'oxygène, jour et nuit. Les animaux terrestres ont des poumons qui respirent l'air et extraient l'oxygène. Les mammifères marins respirent aussi de cette façon. Les poissons et autres animaux qui vivent entièrement sous l'eau ont généralement des branchies. L'eau ruisselle sur les branchies et l'oxygène est extrait.
En 2015, une créature du genre Spinoloricus, qui vit dans les sédiments au fond de la mer Méditerranée, est le seul animal multicellulaire découvert qui survit sans oxygène.
