Le celle di guardia aiutano una pianta a regolare il processo della fotosintesi man mano che il suo ambiente cambia. Aumentano e diminuiscono di dimensioni secondo necessità per mantenere o rilasciare gas essenziali per la funzione cellulare.
Attraverso la fotosintesi, le piante convertono l'acqua e la luce solare in energia chimica immagazzinata come carboidrati. La fotosintesi è un processo complesso e complesso e pochi ambienti naturali presentano livelli completamente uniformi di radiazione solare e precipitazioni. Le piante devono quindi adattarsi alle fluttuazioni ambientali per sopravvivere. Le celle di guardia svolgono un ruolo fondamentale in questi adattamenti.
Gli strati cellulari più esterni di una pianta contengono pori microscopici, detti stomi, che assorbono la luce solare e il biossido di carbonio e rilasciano ossigeno. Gli stomi devono essere aperti affinché la fotosintesi abbia luogo, ma gli stomi aperti consentono la fuoriuscita del vapore acqueo. Per mantenere uno stato di equilibrio, le coppie di celle di guardia che circondano ogni stoma (la forma singolare degli stomi) reagiscono ai cambiamenti ambientali. Quando l'acqua e la luce del sole sono abbondanti, le cellule di guardia accumulano ioni di potassio, che attirano l'acqua attraverso le membrane cellulari. Il flusso di acqua verso l'interno fa sì che le celle di guardia si espandano, il che a sua volta espone gli stomi all'ambiente esterno. In condizioni asciutte, il processo si inverte; le cellule di guardia contraenti rilasciano acqua nella pianta, chiudendo gli stomi per prevenire la perdita di vapore acqueo.
