A szén-dioxid egy szagtalan gáz és jelentéktelen összetevője a levegőnek, amit lélegzünk. A légkör csupán 0,03%-át (300 ppm – parts per million – rész/milló) alkotja, de alapvetően fontos minden élethez a bolygón.
A növények 80-90%-ban szénből és vízben oldott alkotóelemekből (mint a nitrogén, kalcium, magnézium, kálium, foszfor) állnak és nyomelemeket csak kis százalékban tartalmaznak. A növények majdnem összes széntartalma a levegő jelentéktelen 300 ppm szén-dioxid tartalmából származik.
A növények a CO2-t a leveleiken található pórusokon (légzőnyílásokon) keresztül veszik fel a nappali órákban. Ugyanakkor oxigént bocsátanak ki, ennek a folyamatnak az eredményét hívjuk fotoszintézisnek. Ezt az általuk kibocsátott oxigént használják a bolygón az emberek, az összes állat és tengeri életformák. Nélküle az állati és emberi élet nem lenne lehetséges.
A Föld légkörének majdnem 20%-át alkotja az oxigén. Ennek nagy részét a növényi élet állította elő. A fotoszintézis folyamata egyesíti a CO2-t és vizet, hogy cukrokat és szabad oxigént alkosson. Egyszerű cukrok, mint pl. C6H12O6, ellátják a növényt energiával és a növény komplexebb részeivé alakulnak, mint pl. szénhidrátok, aminosavak, protein, cellulóz, levelek, gyökerek, ágak és virágok.
Az emberek és az állatok a növények által termelt oxigént lélegzik be és azt a CO2-t lélegzik ki, amire a növényeknek szükségük van egy igazán szimbiotikus kapcsolathoz. Az ősidőkben, millió évekkel ezelőtt, amikor csak növényi élet volt a Földön és semmi állati élet, a légkör teljesen más volt. Sokkal több vulkáni tevékenység zajlott, ez volt a természet egyetlen CO2 forrása és a levegő 3-4-szer többet tartalmazott, mint most. A növények gyarapodtak. Óriás fa páfrányok korlátlanul uralkodtak és a szén, olaj és földgáz készleteink javát ők hozták létre ebben a hajdani korban.
A növények manapság több CO2-höz jutnának a levegőből, és tulajdonképpen többhöz is jutnak, ahogy több üzemanyagot égetünk el, melynek egyik mellékterméke a szén-dioxid. A levegőben a CO2 270 ppm-ről több mint 300 ppm-re növekedett, ez több mint 11%-os növekedés csak az elmúlt 40 évben. Ez sok tudóst nyugtalanított az ún. üvegházhatás miatt. Minél több CO2 van a légkörben, a bolygó hőmérséklete annál nagyobb lesz. A bolygó túl nagy felmelegedése megolvaszthatja a jégsapkákat, eláraszthatja a tengerparti városokat, kiterjesztheti a sivatagokat és az éhínséget, és drasztikusan megváltoztathatja a klímát. Ez a jelenség azonban önszabályozó. Az óceánok nagy mennyiségű CO2-t nyelnek el, algáknak és planktonoknak, melyek a föld növényállományának 90%-át teszik ki és a maradék szárazföldi növényállománynak is több CO2-őt adva, hogy tovább termelődjenek. Ez csökkenti a légkör CO2 tartalmát, ezáltal szabályozva azt. A tudósok most próbálják megérteni az önszabályozó rendszereket, amik a környezetünk legtöbb alkotóelemét stabilizálják.
