Le cellule di guardia di una pianta regolano l'apertura e la chiusura degli stomi epidermici espandendosi o contraendosi in risposta a segnali ambientali. Quando una coppia di cellule di guardia che circondano una stomia riceve il segnale che il poro stomatico ha bisogno per aprire, la coppia di celle di guardia si riempie d'acqua, cambiando la forma della cellula e aprendo il poro. Un processo inverso si verifica quando le cellule di guardia ricevono un segnale per chiudere lo stoma, iniziando una perdita di acqua e facendole contrarre e chiudere il poro.
Il cambiamento del turgore, o pressione idrostatica, all'interno di una coppia di celle di guardia è il risultato del flusso osmotico dell'acqua attraverso le pareti delle cellule. Il potenziale idrico all'interno della coppia cellulare cambia a causa dei relativi movimenti di ioni e soluti di zucchero, e quando tale potenziale diminuisce, lascia che le cellule assorbano l'acqua, espandono e aprono lo stoma.
Sebbene i soluti di zucchero all'interno delle cellule di guardia svolgano un ruolo nei processi di espansione e contrazione, i mediatori primari sono gli ioni di cloro e di potassio. L'accumulo di ioni di potassio all'interno di una cella di guardia, innescato da un segnale ambientale come la luce solare, fa diminuire la pressione osmotica e attira l'acqua nella cellula. L'aumento innescato di ioni di cloro e un anione addizionale chiamato malato all'interno della cellula contribuiscono all'effetto opposto, causando l'uscita dell'acqua e la coppia di cellule di guardia per contrarsi e chiudere il poro stomatico.
