Hai loại khí di chuyển vào và ra khỏi khí khổng trên lá thực vật là khí cacbonic và ôxy. Sự trao đổi của hai loại khí này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, là quá trình mà thực vật sử dụng ánh sáng để sản xuất và lưu trữ năng lượng cần thiết cho nhu cầu trao đổi chất của chúng. Ngoài ánh sáng, cần có carbon dioxide và nước để quá trình này xảy ra và oxy là một sản phẩm phụ.
Khí khổng là những lỗ cực nhỏ nằm trên các phần biểu bì của thực vật trên cạn giúp cho quá trình trao đổi khí cacbonic và ôxy diễn ra. Các tế bào bảo vệ xung quanh mỗi lỗ khí mở và đóng các lỗ khí khổng để phản ứng với cả những thay đổi môi trường và điều kiện bên trong cây. Khi các tế bào bảo vệ hấp thụ nước, chúng trở nên trắng đục và dài ra. Điều này làm cho các lỗ khí khổng mà chúng bao quanh mở ra. Khi các tế bào bảo vệ mất nước, chúng sẽ co lại và khiến các lỗ chân lông xung quanh đóng lại. Mặc dù người ta vẫn chưa hiểu hết mức độ hoạt động của cơ chế phản ứng của tế bào bảo vệ, nhưng có thể biết rằng sự thay đổi của áp suất thẩm thấu trong các tế bào này sẽ quyết định xem lỗ khí khổng được mở hay đóng.Mức độ ánh sáng, nước và carbon dioxide trong khí quyển trong môi trường của cây trồng trên cạn là những yếu tố quan trọng đối với sự tồn tại của nó. Những yếu tố này cũng xác định thời gian khí khổng sẽ mở để hấp thụ carbon dioxide và lượng hơi nước sẽ được giữ bên trong khi cây đóng các lỗ khí khổng.
