Τα φυτά παράγουν οξυγόνο (Ο) από το φως του ήλιου, διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και νερό με τη βοήθεια μιας μακράς σειράς ενζύμων και συμπλέγματος πρωτεϊνών στα φύλλα. Αυτή η πλέον θεμελιώδης διαδικασία της φύσης ονομάζεται φωτοσύνθεση. Για την παραγωγή ενός μορίου Ο2 και την πρόσληψη ενός μορίου CO2 το φυτό πρέπει να αιχμαλωτίσει περίπου 10 φωτόνια.
Σε γενικές γραμμές, πάντως ένα φυτό αξιοποιεί μόλις το 1% του ηλιακού φωτός που προσπίπτει στα φύλλα του, ενώ πολύ λίγα αξιοποιούν έως και το 3% της ηλιακής ενέργειας.
Η μέτρηση του βαθμού φωτοσύνθεσης ενός φυτού γίνεται μέσω του υπολογισμού της παραγωγής Ο2 ή της πρόσληψης CO2. Αυτή η μέθοδος όμως δεν θεωρείται ιδιαίτερα ακριβής, αφού ένα φυτό χρησιμοποιεί επίσης διάφορους τρόπους αναπνοής κατά την οποία χρησιμοποιεί Ο2 και απελευθερώνει CO2. Οι σχετικές ποσότητες επομένως πρέπει να συναχθούν από πιο σύνθετο υπολογισμό των αερίων του φυτού.
Μερικές από τις υψηλότερες τιμές παραγωγής οξυγόνου παρατηρούνται στα επονομαζόμενα φυτά C4, στους τροπικούς. Τα κύτταρά τους συγκεντρώνουν CO2 από τον αέρα. Με αυτό τον τρόπο μειώνουν την απώλεια νερού λόγω της ζέστης.Τα φυτά με κανονική φωτοσύνθεση ονομάζονται C3. Στους τροπικούς δυσκολεύονται αρκετά, ενώ στα βορειότερα κλίματα ευημερούν.
