Ketersediaan CO2 bagi tanaman merupakan hal yang mendasar untuk proses fotosintesis dan produksi biomassa, konsentrasi CO2 pada tempat berlangsungnya karboksilasi oleh rubisco merupakan hal yang nampak nyata. Pada spesies tanaman yang pengaturan konsentrasi CO2nya telah berkembang (C4, CAM), konsentrasi CO2 tersebut meningkat beberapa kali lipat dibanding konsentrasi di luar, sementara itu pada tanaman C3 konsentrasi CO2 dalam jaringan fotosintesis dapat lebih rendah dari pada di atmosfer oleh karena barrier terhadap aliran CO2 ke dalam organ asimilasi yang harus diatasi. Barrier pertama ialah lapisan permukaan daun yang tidak mudah dilewati oleh udara merupakan batas yang resisten terutama bila ditutup oleh rambut/bulu.
     Transport CO2 dari luar terutama lewat lubang stomata yang terdapat disisi bawah daun (hipostomata), dikedua permukaan daun (amphistomata) atau hanya dipermukaan atas seperti pada daun tanaman air (aquatic plants). Total luas permukaan stomata pada kebanyakan tanaman sekitar 0,5 - 3% dari total permukaan daun tergantung dari spesies tanaman, hal ini dapat lebih rendah pada tanaman sukulen dan daun skleromorfis.
     Resistensi terhadap difusi lewat stomata merupakan faktor utama dalam mengontrol pertukaran gas antara didalam jaringan daun dan atmosfer. Respon stomata terhadap berbagai faktor memberikan pengaruh yang menentukan terhadap proses ini. CO2 yang masuk lewat stomata kedalam kantong sub stomata dan kemudian bercampur dan berkeseimbangan dengan fase gas akan mengisi ruang antarseluler.
     Resistensi terhadap difusi CO2 di dalam daun meliputi beberapa barrier termasuk resistensi dalam rongga udara antar seluler dan juga resistensi yang berhubungan dengan difusi dalam fase cair yang meliputi penetrasi melewati dinding sel, plasma membran, sitosol ke kloroplas yang berakhir pada fiksasi oleh rubisco pada siklus B-C. Semua barrier ini lebih rendah daripada barrier yang ditimbulkan oleh resistensi stomata.
     Konsentrasi CO2 dalam ruang antar seluler tergantung pada kecepatan konsumsi CO2 oleh proses fotosintesis dan kecepatan pengambilan CO2 ewat stomata. Dibawah kondisi fotosintesis yang tinggi disertai oleh konsumsi CO2 oleh rubisco yang intensif maka keberadaan gas ini di stroma akan menurun secara nyata dan menimbulkan perbedaan yang tajam antara konsentrasi CO2 di kloroplas dan di atmosfer sehingga berakibat aliran CO2 yang lebih besar ke dalam jaringan daun.
     Pengaruh stomata tidak hanya pada aliran CO2 atmosfer kedalam organ asimilasi selama fotosintesis, tetapi juga mengendalikan proses pertukaran gas didalam tubuh tanaman, seperti CO2 hasil respirasi dalam kondisi gelap, pertukaran oksigen dan transpirasi.
     Membukanya stomata tergantung pada beberapa faktor internal dan eksternal seperti intensitas cahaya, ketersediaan air, konsentrasi CO2 dan beberapa hormon tanaman. Pada umumnya intensitas cahaya, konsentrasi CO2 yang rendah antar sel dan ketersediaan air mendorong membukanya stomata, sedang pada kondisi gelap konsentrasi CO2 yang tinggi disebelah dalam (daun) dan kekurangan air mengakibatkan menutupnya stomata, kecuali pada tanaman CAM, stomata membuka pada waktu malam dan menutup pada siang hari, tetapi pada beberapa periode masa kekeringan stomata juga menutup pada malam hari untuk melindungi tanaman dari kehilangan air dan pada saat bersamaan membebaskan CO2 dari proses respirasi yang kemudian tertahan dalam jaringan tanaman dan dimanfaatkan kembali oleh enzim karboksilasi.
     Pengaruh cahaya terhadap membukanya stomata dapat secara langsung atau tidak langsung, lewat induksi cahaya ini akan dapat meningkatkan proses fotosintesis. Respon stomata terhadap perubahan konsentrasi CO2 di udara juga tergantung pada cahaya, misal respon stomata Vicia faba terhadap CO2 setara dengan separuh dari nilai normalnya (177 ppm) hanya dalam cahaya, tidak dalam gelap. Juga ada nya saling pengaruh antara CO2 dan kelembaban terhadap membukanya stomata, walau responnya terhadap defisiensi CO2 saling bertentangan dengan pengaruh kelembaban udara yang rendah.
     Bagaimana mekanisme stomata merespon perubahan-perubahan diatas belum sepenuhnya diketahui. Pada kondisi dibawah cahaya proton dari ATP bebas dipompa dari sel stomata ke sel sekitar pada epidermis, disertai aliran balik ion K+. Konsentrasi ion K+ dalam sel stomata mencapai nilai 0,5 M dan mengakibatkan potensi osmotik yang negatif, sehingga terjadi absorbsi air dan terjadi pembengkakan, maka stomata membuka. Dalam gelap atau pada kondisi defisit air, K+ dalam sel stomata berkurang bersamaan dengan hilangnya air dan turunnya tekanan turgor diikuti menutupnya stomata.