Le piante producono ossigeno e carboidrati dall'anidride carbonica e dall'acqua attraverso il processo della fotosintesi. La luce solare reagisce con la clorofilla nelle foglie della pianta e la pianta immagazzina quell'energia nei legami chimici dei carboidrati. L'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera come parte del ciclo respiratorio della pianta.
Oltre ai carboidrati, alcune piante sono in grado di sintetizzare anche proteine e grassi. Ciò si verifica quando la pianta preleva azoto dal terreno, scomporlo in nitrati. Questi blocchi di costruzione possono quindi formare lipidi e amminoacidi, in cui i fagioli ottengono le loro proteine e gli avocadi prendono i loro grassi. Le proteine vegetali sono spesso incomplete, il che significa che mancano alcuni dei 22 aminoacidi necessari per sostenere la vita umana.
Un'altra importante sostanza prodotta dalle piante è la cellulosa, un carboidrato complesso che costituisce la struttura di molte piante. La cellulosa è troppo complessa perché il sistema digestivo umano si rompa completamente, ma alcuni animali possiedono i batteri e gli enzimi necessari per farlo. Nelle piante commestibili, le piccole quantità di cellulosa costituiscono una parte della fibra alimentare, un materiale indigeribile che aiuta a mantenere la regolarità nel sistema digestivo. La cellulosa compone anche legno, cotone e altri materiali non commestibili da piante che possono ancora essere utili per determinate applicazioni.