Proces wymiany gazowej w roślinach zachodzi w liściach. Tlen i para wodna opuszczają zakład, podczas gdy dwutlenek węgla dostaje się przez pory zwane aparatami szparkowymi. Rośliny wymagają dwutlenku węgla do fotosyntezy i tlenu do oddychania.
Fotosynteza wymaga wkładu wody i dwutlenku węgla. Ci dwaj reagują na produkcję węglowodanów. Tlen uwalniany jest jako produkt odpadowy. Współczynniki fotosyntezy są zwykle wyższe niż szybkości oddychania. Powoduje to wzrost netto w produkcji i zużyciu odpowiednio tlenu i dwutlenku węgla. Dlatego, w sumie, rośliny produkują tlen i zużywają dwutlenek węgla.
Te dwa gazy przesuwają się i wypływają z roślin przez szparki (pojedyncza stomia). Te wyspecjalizowane otwory znajdują się wzdłuż dolnej powierzchni liścia. Stomaty mają optymalny kształt i wielkość, aby mogła zajść efektywna dyfuzja gazów. Hydratacja rośliny zależy od otwarcia aparatów szparkowych. Początkowo woda pochodzi z gleby, wchodzi do korzenia przez osmozę, a następnie przenosi się do tkanek ksylemu w łodydze, która transportuje ją do liści.
Kiedy światło świeci na liściach, rozpoczyna się fotosynteza. Tlen wytwarzany w procesie wychodzi z instalacji podobnie jak para wodna, ale dwutlenek węgla podąża za ścieżką zwrotną. Każdy gaz przesuwa się w dół gradient ciśnienia lub stężenia. Wymiana gazowa zachodzi nieustannie tak długo, jak aparaty szparkowe pozostają otwarte, a gradient stężenia lub ciśnienia pozostaje we właściwym kierunku. Ogólnie rzecz biorąc, otwarte aparaty szparkowe zawsze, gdy światło jest bliskie i znajdują się w ciemności.
