Le processus d'échange gazeux chez les plantes se déroule dans les feuilles. L'oxygène et la vapeur d'eau quittent la plante tandis que le dioxyde de carbone pénètre par des pores appelés stomates. Les plantes ont besoin de dioxyde de carbone pour la photosynthèse et d'oxygène pour la respiration.
La photosynthèse nécessite un apport d'eau et de dioxyde de carbone. Ces deux réagissent pour produire des glucides. L'oxygène est libéré sous forme de déchet. Les taux de photosynthèse sont normalement plus élevés que les taux de respiration. Il en résulte une augmentation nette de la production et de l'utilisation d'oxygène et de dioxyde de carbone respectivement. Par conséquent, dans l'ensemble, les plantes produisent de l'oxygène et utilisent du dioxyde de carbone.
Ces deux gaz entrent et sortent des plantes par les stomates (stomie singulière). Ces ouvertures spécialisées sont situées le long de la surface inférieure du vantail. Les stomates ont une forme et une taille optimales pour une diffusion efficace des gaz. L'hydratation d'une plante est déterminée par l'ouverture des stomates. Initialement, l'eau provient du sol, pénètre dans la racine par osmose, puis se déplace dans les tissus du xylème dans une tige qui la transporte vers les feuilles.
Lorsque la lumière brille sur les feuilles, la photosynthèse commence. L'oxygène produit au cours du processus sort des plantes tout comme la vapeur d'eau, mais le dioxyde de carbone suit le chemin inverse. Chaque gaz descend un gradient de pression ou de concentration. L'échange gazeux a lieu en continu tant que les stomates restent ouverts et que le gradient de concentration ou de pression reste dans le bon sens. Généralement, les stomates s'ouvrent dès qu'il y a de la lumière et se ferment dans l'obscurité.
