Le piante assorbono l'anidride carbonica e espellono l'ossigeno attraverso la fotosintesi, mentre gli animali respirano ossigeno ed espellono l'anidride carbonica. Conosciuto come il ciclo dell'ossigeno, questo uso speculare di anidride carbonica e ossigeno ha alcune eccezioni.
Durante il giorno, le piante assorbono acqua dalle loro radici e anidride carbonica attraverso piccoli pori, gli stomi, sulle foglie. Il calore del sole innesca la fotosintesi nelle parti verdi della pianta che contengono clorofilla. Un prodotto della fotosintesi è lo zucchero, che la pianta utilizza immediatamente per il cibo o immagazzina nelle radici o in altri tessuti. Viene anche prodotto ossigeno, che viene rilasciato nuovamente nell'atmosfera. Le piante acquatiche rilasciano ossigeno nell'acqua.
Di notte, il processo di respirazione di una pianta è invertito. Gli stomi estraggono ossigeno dall'aria e rilasciano anidride carbonica. Senza l'energia del sole, le piante non possono fotosintetizzare il cibo. Hanno bisogno dell'ossigeno per abbattere i carboidrati immagazzinati e mantenere il loro metabolismo.
Gli animali hanno bisogno di ossigeno, notte e giorno. Gli animali terrestri hanno polmoni che respirano aria ed estraggono l'ossigeno. Anche i mammiferi marini respirano in questo modo. I pesci e altri animali che vivono interamente sott'acqua solitamente hanno branchie. L'acqua lava sopra le branchie e l'ossigeno viene estratto.
A partire dal 2015, una creatura del genere Spinoloricus, che vive in sedimenti sul fondo del Mar Mediterraneo, è l'unico animale multicellulare scoperto che sopravvive senza ossigeno.
