A fotossíntese é o processo de conversão da energia eletromagnética em energia química. Como ilustrado a seguir, esse processo envolve a conversão do dióxido de carbono e água em carboidrato e oxigênio na presença de energia luminosa:
CO2 + H2O
(CH2O) + O2
Para que as plantas cresçam e se desenvolvam, a taxa de assimilação de carbono pela produção de carboidratos deve ser maior que a taxa de respiração, ou seja, que o consumo de carboidratos. Nesse caso o crescimento refere-se ao tamanho, enquanto o desenvolvimento da planta envolve a diferenciação até fechar o ciclo reprodutivo. Sobre a relação da água com o metabolismo dos organismos vegetais, verifica-se que: