Атмосферний азот є недоступним для рослин. Кисень використовується рослинами для дихання, його концентрація в атмосферному повітрі достатня для життєдіяльності зелених рослин, більше того – він ними ж і виробляється в процесі фотосинтезу. Найбільш важливим для вищих рослин, у тому числі і деревних, є вуглекислий газ. У процесі фотосинтезу вуглекислий газ асимілюється зеленими рослинами, що забезпечує утворення органічної речовини, яка на 40-50 % складається з вуглецю.

Концентрація вуглекислоти у лісовому повітрі різна на різній висоті від поверхні ґрунту. Оскільки найбільша кількість СО2 виділяється при диханні та розкладанні органічних речовин, то у лісове повітря цей газ надходить із ґрунту внаслідок дихання коренів рослин, життєдіяльності бактерій, грибів, актиноміцетів, ґрунтових тварин, які беруть участь у розкладі органічних решток та гумусу. Якщо вміст вуглекислоти у повітрі відкритих просторів коливається у невеликих межах, то у лісі це помітніше. Так, у лісі в шарі повітря від поверхні ґрунту і до висоти 1,5 м концентрація СО2 досягає 0,07%. Це важливо для живого ґрунтового покриву і підросту, які терплять від нестачі освітлення. В умовах підвищеної концентрації вуглекислого газу фотосинтез протікає досить активно і при меншій освітленості.

З підняттям вище від приґрунтового шару концентрація СО2 поступово зменшується і досягає мінімального значення у кронах дерев (0,022%). Найменша концентрація спостерігається у повітрі біля поверхні листя (0,017%). Причиною цього є споживання листям вуглекислоти для асиміляції вуглецю. Поновлення повітря вуглекислим газом на висоті крон дерев відбувається під дією слабкого вітру (2-4 м/с), який здатний створити у лісі турбулентні потоки повітря, що дозволяють піднятися більш важкому вуглекислому газу до рівня крон, де він використовується.