Lorsque les stomates sont ouverts, l'air peut pénétrer dans la feuille et se diffuser dans les espaces intercellulaires du mésophylle spongieux. Ces espaces aériens sont reliés aux vaisseaux du xylème et du phloème qui transportent l’eau et les nutriments dans toute la feuille. Les espaces aériens fournissent également une voie de diffusion du dioxyde de carbone et de l’oxygène, qui sont respectivement essentiels à la photosynthèse et à la respiration.
L'ouverture et la fermeture des stomates sont contrôlées par des cellules de garde, qui sont des cellules spécialisées qui entourent la stomie. Lorsque les cellules de garde sont turgescentes, la stomie est ouverte et lorsque les cellules de garde sont flasques, la stomie est fermée. La turgescence des cellules de garde est régulée par plusieurs facteurs, notamment la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, l'intensité lumineuse et l'état hydrique de la feuille.
