Rośliny, jak wszystkie żywe organizmy, muszą prowadzić wymianę gazową, aby móc funkcjonować. Wymiana gazowa u roślin związana jest z dwoma procesami: fotosyntezą i oddychaniem. Podczas fotosyntezy roślina pobiera dwutlenek węgla, a oddaje do atmosfery tlen, natomiast w trakcie oddychania tlen jest pobierany a dwutlenek węgla wydalany. W zależności od potrzeb rośliny procesy te zachodzą mniej lub bardziej intensywnie.

Organami odpowiedzialnymi za prowadzenie wymiany gazowej są liście. Są one okryte tkanką okrywającą, która w celu ochrony pokryta jest warstwą kutyny, nie przepuszczającą ani wody, ani powietrza. Często na powierzchni liścia występuje również warstwa wosku, stanowiąca dodatkową ochronę. Bariery te są konieczne przy życiu na lądzie, ale wymiana gazowa musi zachodzić mimo wszystko. Rośliny wykształciły więc specjalne struktury, które umożliwiają przedostawanie się gazów do i z wnętrza liścia. Są to aparaty szparkowe.

Aparat szparkowy stanowią dwie komórki przyszparkowe (u okrytozalążkowych mają kształt ziarna fasoli), między którymi znajduje się otwór (szparka). W zależności od potrzeb rośliny oraz warunków środowiska aparat szparkowy zamyka się i otwiera. Ruchy te regulowane są przez zmiany ciśnienia osmotycznego w komórkach przyszparkowych. Ich ściany od strony szparki (wewnętrzne) są zgrubiałe i mało elastyczne. Wskutek zwiększenia turgoru komórki pęcznieją, ściany zewnętrzne się uwypuklają, w wyniku czego ściany wewnętrzne oddalają się od siebie i powstaje między nimi otwór. W przypadku spadku turgoru, ściany komórek zbliżają się do siebie i szparka się zamyka. Bezpośrednio pod szparką, wewnątrz liścia znajduje się tzw. jama przedechowa, która ma kontakt z całym systemem przestworów międzykomórkowych, którędy rozprowadzane są gazy po całej roślinie. Aparaty szparkowe regulują również gospodarkę wodną - otwierają się w wilgotnym powietrzu, a zamykają w suchym, aby zapobiec utracie wody w procesie transpiracji.

Aparaty szparkowe u roślin zielnych znajdują się również na łodydze. U roślin, których łodyga przyrasta wtórnie na grubość i wytwarza się warstwa korka, funkcję aparatów szparkowych pełnią przetchlinki. Są to soczewkowate miejsca, gdzie tkanka nie jest skorkowaciała, ale luźno ułożona. W miarę rozrastania się pnia, przetchlinki również ulegają rozciąganiu.

U niektórych roślin tropikalnych występują tzw. korzenie oddechowe. Dotyczy to roślin, rosnących na terenach bagnistych lub zalanych wodą, gdzie dopływ powietrza do korzeni jest odcięty. Korzenie oddechowe wyrastają pionowo w górę i przeprowadzają wymianą gazową.