Quang hợp do thực vật đất liền và rong, tảo thực hiện là nguồn năng lượng và vật chất hữu cơ cơ bản trong gần như mọi hệ sinh thái. Quá trình quang hợp đã làm thay đổi căn bản thành phần của khí quyển Trái Đất thời nguyên thủy, với kết quả là 21% ôxy như ngày nay. Động vật và phần lớn các sinh vật khác là các sinh vật hiếu khí, phụ thuộc vào ôxy; những sinh vật không hiếu khí là những loài có môi trường sống bị giam hãm trong các môi trường kỵ khí. Thực vật là các nhà sản xuất chính trong phần lớn các hệ sinh thái mặt đất và tạo thành nền tảng của chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái này. Nhiều động vật dựa vào thực vật như là nơi trú ẩn cũng như nguồn thức ăn và ôxy.
Thực vật đất liền là thành phần quan trọng trong chu trình nước và một vài chu trình hóa địa sinh khác. Một số thực vật cộng sinh cùng với các vi khuẩn cố định đạm, làm cho thực vật trở thành một phần quan trọng trong chu trình nitơ. Các rễ thực vật đóng vai trò thiết yếu trong sự hình thành và phát triển của các loại đất và ngăn cản xói mòn đất. Các quần xã sinh vật trên Trái Đất được gọi tên theo loại thực vật là do thực vật là các sinh vật thống lĩnh trong các quần xã này.
Hàng loạt các động vật đã cùng tiến hóa với thực vật. Nhiều động vật thụ phấn cho hoa để đổi lấy là nguồn thức ăn trong dạng phấn hoa hay mật hoa. Nhiều động vật cũng làm các hạt được phân tán rộng khắp do chúng ăn quả và để lại hạt trong phân của chúng. Cây ổ kiến gai (Myrmecodia armata) là những thực vật đã cùng tiến hoa với kiến. Cây cung cấp nơi cư trú, và đôi khi là thức ăn cho kiến. Để đổi lại, kiến bảo vệ cây tránh khỏi các loài động vật ăn cỏ và đôi khi là các loài cây cạnh tranh khác. Các chất thải của kiến lại cung cấp một lượng phân bón hữu cơ cho cây