Lorsque le temps est chaud et sec, les plantes ferment leurs stomates pour éviter la perte d'eau. En conséquence, les niveaux de dioxyde de carbone dans les cellules de la plante diminuent et les niveaux d'oxygène augmentent. Il en résulte une photorespiration, un processus chimique par lequel les plantes utilisent de l'oxygène et libèrent du dioxyde de carbone plutôt que d'utiliser du dioxyde de carbone. La photorespiration n'est pas idéale pour les plantes car elle libère des composés toxiques et fixe beaucoup moins d'énergie que la photosynthèse.
La photorespiration est un problème rencontré par de nombreuses espèces de plantes lors des journées chaudes et sèches. Lorsque les plantes effectuent normalement la photosynthèse, deux molécules de G3P sont produites par réaction. Après une série de réactions chimiques supplémentaires, ces molécules G3P sont utilisées pour produire du glucose, que la plante décompose ensuite en énergie. La photorespiration est beaucoup moins efficace pour stocker l'énergie que la photosynthèse. Il ne produit qu'une seule molécule de G3P, ainsi qu'une molécule de phosphoglycolate toxique que la plante doit dépenser de l'énergie pour se convertir en une substance non toxique.
Certaines plantes ont développé des mécanismes pour éviter des réactions de photorespiration coûteuses lorsque le dioxyde de carbone est rare. Les plantes CAM, telles que les orchidées et les cactus, utilisent une voie appelée métabolisme de l'acide crassulacéen pour convertir le dioxyde de carbone en acide organique pendant la nuit, lorsque les stomates peuvent être ouverts sans danger. Pendant la journée, lorsque les stomates sont fermés, ces acides organiques sont décomposés pour libérer du dioxyde de carbone afin que la plante puisse poursuivre la photosynthèse.
