Thực vật thủy sinh có thể hấp thụ carbon dioxide (CO2) mà chúng cần để tạo thức ăn trực tiếp từ nước xung quanh thông qua lá của chúng, giống như thực vật trên cạn lấy carbon dioxide từ không khí. Nước cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết để cây thủy sinh có thể "thở" dưới nước.
Thực vật sản xuất thực phẩm từ một quá trình hóa học được gọi là quang hợp, kết hợp carbon dioxide, nước và ánh sáng mặt trời để tạo ra glucose. Thực vật thủy sinh có khả năng hấp thụ khí cacbonic đã hòa tan vào nước mà chúng sinh sống. Khí cacbonic này có thể bắt nguồn từ khí quyển hoặc từ động vật và vi khuẩn qua đường hô hấp. Quá trình carbon dioxide đi vào nước diễn ra tự nhiên như một phần của sự cân bằng khí quyển.
Cây sống dưới nước cũng có thân được thiết kế đặc biệt để cho phép khí được trao đổi giữa các lá nơi nó được hấp thụ từ nước. Ngoài việc mang theo khí cacbonic, nước còn được cây hấp thụ. Phần quan trọng khác của dinh dưỡng thực vật, ánh sáng mặt trời, có thể đi qua nước. Sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng, cây thủy sinh có thể kết hợp nước xung quanh chúng với carbon dioxide được hấp thụ qua lá để tạo ra thức ăn dưới dạng glucose.
