Växter använder en komplex kemisk reaktion kallad fotosyntes för att skapa mat från ljusenergi, koldioxid från atmosfären och vatten. Var och en av dessa utför en kritisk del av fotosyntesprocessen, beroende av de andra. Medan ljusenergi lätt kan absorberas från solen och koldioxiden från atmosfären är vatten ibland knappa. Inte bara är vatten som används direkt i fotosyntesprocessen för dess väte, det används också för att förhindra uttorkning, indirekt stödja framgångsrik skapande av mat till växten.

Planterna innehåller öppningar som kallas stomata, vilket används för växling av gaser. Koldioxid, kombinerad med vatten i fotosyntes, dras in genom stomatan. Syre, en biprodukt av processen, släpps genom dessa öppningar, tillsammans med vattenånga i en process som kallas transpiration. Under torra årstider måste dock växten spara så mycket som möjligt fukt. För att göra detta stänger växten stomatan och förhindrar att vattenångan släpps. Stomatan kan bara stängas genom användning av skyddsceller, som är fyllda med vatten för att stänga stomatan och tätar fukt i plantan.

Förutom det indirekta stödet som vatten erbjuder fotosyntesprocessen är det också nödvändigt för den kemiska reaktionen som äger rum. Under denna process reagerar ljusenergin med ett pigment som kallas klorofyll och exciterar elektronerna. Den resulterande laddningen omvandlar ljusenergin till kemikalier som kallas adenosintrifosfat, även känd som ATP, och nikotinamidadenindinukleotidfosfat eller NADPH. Dessa kemiska föreningar används för att lagra den energi som absorberas från solen. Under energilagringsprocessen delas vattenmolekyler, som består av väte och syre, så att dessa element är separata. Vätet kombineras sedan med koldioxid med hjälp av ATP och NADPH, för att bli socker, som används som energi för växten. Processen att omvandla koldioxid i atmosfären till en användbar form av energi kallas kolfixering.