Rośliny wytwarzają węglowodany w postaci cukru podczas procesu fotosyntezy. Zielone liście roślin absorbują światło słoneczne i wykorzystują tę energię do połączenia wody z dwutlenkiem węgla. Ten proces daje dwa produkty uboczne - tlen i glukozę (cukier). Fotosynteza byłaby niemożliwa bez chlorofilu, zielonego pigmentu, który przekształca energię światła ze słońca w energię chemiczną.
Fotosynteza występuje w komórkach mezofilu, które zawierają stosy chloroplastów, które są strukturami zawierającymi chlorofil. Potrzebny jest wkład sześciu ditlenku węgla i sześciu cząsteczek wody, aby chloroplasty przekształciły światło słoneczne w jedną cząsteczkę węglowodanów, którą roślina może przechowywać jako energię chemiczną. Najczęstsza reakcja tworzy cząsteczkę glukozy, ale cząsteczka może być dalej przekształcana w skrobię, celulozę lub ligninę. Ta reakcja uwalnia również sześć cząsteczek tlenu, które są niezbędne do utrzymania równowagi w ekosystemach Ziemi. Ludzie i inne ssaki wykorzystują ten uboczny produkt tlenowy do oddychania.
Kiedy rośliny tworzą i przechowują węglowodany, są w stanie przetrwać przez krótki czas, gdy brakuje jednego ze składników niezbędnych do fotosyntezy. Ale ludzie również odnaleźli wielkie korzyści w posiadaniu energii chemicznej. Drewno opałowe, na przykład, jest bogate w zmagazynowaną energię. Podobnie ludzie i zwierzęta otrzymują pożywienie od spożywania zmagazynowanej energii w owocach i warzywach.
