Bitkiler karbondioksit alır ve oksijeni fotosentez yoluyla dışarı alırken, hayvanlar oksijenle nefes alır ve karbondioksiti dışarı atar. Oksijen döngüsü olarak bilinen bu aynalı karbondioksit kullanımı ve oksijenin birkaç istisnası vardır.
Gündüz boyunca, bitkiler yapraklarından suyu, köklerinden ve karbondioksitten küçük gözenekler, stomalar yoluyla emer. Güneşin ısısı, klorofil içeren bitkinin yeşil kısımlarında fotosentezi tetikler. Bir fotosentez ürünü, bitkinin hemen yiyecek için kullandığı veya köklerde veya diğer dokularda depoladığı şekerdir. Atmosfere geri salınan oksijen de üretilir. Sudaki bitkiler suya oksijen bırakır.
Geceleri, bitkinin solunum süreci tersine döner. Stomalar havadan oksijeni çeker ve karbondioksiti serbest bırakır. Güneşten gelen enerji olmadan, bitkiler yiyeceği fotosentezleyemez. Depolanan karbonhidratları parçalamak ve metabolizmalarını korumak için oksijene ihtiyaçları vardır.
Hayvanlar gece ve gündüz oksijene ihtiyaç duyarlar. Kara hayvanlarının havada nefes alan ve oksijeni alan akciğerleri vardır. Deniz memelileri de bu şekilde nefes alır. Tamamen su altında yaşayan balık ve diğer hayvanların genellikle solungaçları vardır. Su solungaçlarda yıkanır ve oksijen çıkarılır.
2015'ten itibaren, Akdeniz'in dibinde sedimanlarda yaşayan Spinoloricus cinsinin bir yaratığı, oksijensiz hayatta kalan tek çok hücreli hayvandır.
