Quando il clima è caldo e secco, le piante chiudono i loro stomi per prevenire la perdita d'acqua. Di conseguenza, i livelli di anidride carbonica nelle cellule della pianta diminuiscono e aumentano i livelli di ossigeno. Ciò si traduce in fotorespirazione, un processo chimico mediante il quale le piante usano l'ossigeno e rilasciano anidride carbonica piuttosto che l'utilizzo di anidride carbonica. La fotorespirazione non è ideale per le piante perché rilascia composti tossici e corregge molta meno energia della fotosintesi.
La fotorespirazione è un problema affrontato da molte specie di piante nei giorni caldi e secchi. Quando le piante fotosintetizzano normalmente, vengono prodotte due molecole di G3P per reazione. Dopo una serie di reazioni chimiche aggiuntive, queste molecole G3P vengono utilizzate per produrre glucosio, che successivamente si decompone per produrre energia. La fotorespirazione è molto meno efficiente nello stoccaggio dell'energia rispetto alla fotosintesi. Produce solo una molecola di G3P, insieme a una molecola di fosfoglicolato tossico che la pianta deve consumare energia per convertirsi in una sostanza non tossica.
Alcune piante hanno sviluppato meccanismi per evitare costose reazioni di fotorespirazione quando l'anidride carbonica è scarsamente disponibile. Le piante CAM, come orchidee e cactus, utilizzano un percorso chiamato metabolismo dell'acido crassulaceano per convertire l'anidride carbonica in un acido organico durante la notte, quando è sicuro che gli stomi siano aperti. Durante il giorno in cui gli stomi sono chiusi, questi acidi organici vengono scomposti per rilasciare anidride carbonica in modo che la pianta possa continuare la fotosintesi.
