Les deux gaz qui entrent et sortent des stomates des feuilles des plantes sont le dioxyde de carbone et l'oxygène. L'échange de ces deux gaz joue un rôle vital dans la photosynthèse, qui est le processus par lequel les plantes utilisent la lumière pour produire et stocker l'énergie dont ils ont besoin pour leurs besoins métaboliques. En plus de la lumière, du dioxyde de carbone et de l'eau sont nécessaires pour que ce processus se produise, et l'oxygène est un sous-produit.
Les stomates sont les pores microscopiques situés sur les parties épidermiques des plantes terrestres qui permettent l'échange de gaz carbonique et d'oxygène. Les cellules de garde entourant chaque stomie ouvrent et ferment les pores stomatiques en réponse à la fois aux changements environnementaux et aux conditions au sein de la plante. Lorsque les cellules de garde absorbent de l'eau, elles deviennent turgescentes et s'allongent. Cela provoque l'ouverture des pores stomatiques qu'ils entourent. Lorsque les cellules de garde perdent de l'eau, elles rétrécissent et provoquent la fermeture des pores qu'elles entourent. Bien que toute l'étendue du fonctionnement des mécanismes de réponse de la cellule de garde ne soit pas complètement comprise, on sait que le changement de pression osmotique au sein de ces cellules détermine si le pore stomatique est ouvert ou fermé.
Le degré de lumière, d'eau et de dioxyde de carbone atmosphérique dans l'environnement d'une plante terrestre sont des facteurs critiques pour sa survie. Ces facteurs déterminent également combien de temps les stomates resteront ouverts pour absorber le dioxyde de carbone et combien de vapeur d'eau sera conservée à l'intérieur par la plante fermant ses pores stomatiques.
