Naša planéta Zem vznikla pred viac ako 4,6 miliardami rokov akréciou plynov a prachu a krátko po jej vzniku neexistovali ani oceány a ani nemala vytvorený atmosferický obal. Základom neskôr vytvorenej atmosféry boli sopečné plyny, ktorých hlavnou zložkou bol oxid uhličitý (98%). Jedným z charakteristických znakov pre živé organizmy je proces respirácie (dýchania) a proces fotosyntézy u zelených rastlín. Podmienkou fotosyntézy je žiarivá slnečná energia, vo fotosyntéze sa z oxidu uhličitého a vody, látok chudobných na energiu, tvorí na energiu bohatá glukóza a do vzduchu uniká kyslík. Zjednodušene môžeme rovnicu fotosyntézy zapísať nasledovne:
chlorofyl
12 H2O + 6 CO2 ----------------- C6 H12O6 + 6 H2O + 6 O2
2830 kJ
V procese dýchania sa „spaľujú“ zlúčeniny uhlíka, tj. spotrebúva sa i kyslík a uvoľňuje sa do atmosféry oxid uhličitý a vodné pary. Plynný oxid uhličitý sa pri fotosyntéze mení na zlúčeniny uhlíka a rastlinné tkanivá, tento proces sa často označuje ako uhlíková fixácia. Fotosynteticky zafixovaný uhlík v rastlinách sa využíva na stavbu tkanív, t.j. na rast. Fixáciou uhlíka v telách rastlín a živočíchov sa zníži zároveň koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére.
Z pohľadu významu fotosyntézy suchozemských rastlín na znižovanie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére však možno konštatovať, že jediný význam majú ich nerozložené fosílne zvyšky uložené v zásobách uhlia pod zemským povrchom. Rastliny, ktorých zvyšky rozložia baktérie a iné organizmy v konečnom dôsledku nijako neprispievajú k zníženiu koncentrácie CO2 v atmosfére, nakoľko sa viazaný uhlík späť uvoľní do atmosféry. K zmene koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére z organizmov zásadným významom prispievajú morské voľne plávajúce rastliny, nazývané fytoplanktón. Fytoplanktón spotrebúva pri fotosyntéze oxid uhličitý, rozpustený v morskej vode. Spotrebovaný voľne rozpustený vo vode oxid uhličitý sa na morskej hladine opakovane nahrádza novým oxidom uhličitým absorbovaným z atmosféry. Fytoplanktón sa rýchle rozmnožuje a pretože sa vyskytuje vo všetkých oceánoch v obrovských množstvách , má schopnosť fixácie veľkého množstva oxidu uhličitého. Odumreté zvyšky fytoplanktónu a živočíchov, ktoré ho konzumujú, klesajú na dno oceánov, kde nemôžu reagovať s kyslíkom, a tak zostávajú v nich viazané veľké množstvá uhlíka.