Лист являє собою зовнішній орган рослини, який виконує такі важливі функції, як фотосинтез, дихання, транспірацію (випаровування) і гутацію (виділення води у вигляді крапель). Можливо вегетативне розмноження рослин за допомогою листів. Крім перерахованих вище функцій, листя деяких рослин здатні запасати воду і органічні речовини. А видозмінені листки окремих видів рослин (вусики, колючки, ловчі апарати комах) виконують ще ряд важливих функцій, завдяки чому рослина пристосовується до несприятливих умов навколишнього середовища.
Основні фізіологічні процеси, що протікають у зеленій м'якоті листа (мезофілі) - це фотосинтез і дихання. Суть фотосинтезу полягає в тому, що відбувається засвоєння вуглекислого газу і води рослинами із зовнішнього середовища і перетворення їх в органічні речовини під впливом фотосинтетичного пігменту (хлорофілу) за допомогою поглиненої енергії світла. Рослини, точніше їх листя, можна представити як фабрику, яка за допомогою енергії Сонця виробляє більшу частину органічних речовин на нашій планеті. Воду для здійснення фотосинтезу рослини отримують з грунту, а вуглекислий газ - з повітря. Вуглець вуглекислого газу - це основа для утворення молекул органічних речовин. Під час фотосинтезу рослини, розкладаючи воду, виділяють з неї кисень. Таким чином, атмосфера Землі збагачується киснем, завдяки життєдіяльності рослин. Інтенсивність протікання процесу фотосинтезу в листі рослин залежить від температури навколишнього середовища, освітленості, концентрації вуглекислого газу, надходження води до листя рослини.
Крім фотосинтезу, у клітинах листя відбувається дихання - процес, зворотний фотосинтезу. При диханні органічні речовини окислюються із звільненням пов'язаної в них енергії, яка необхідна рослинам для забезпечення їх життєдіяльності. Процес дихання обумовлений всмоктуванням кисню і виділенням в атмосферу вуглекислого газу. Але інтенсивність фотосинтезу в листках рослин перевищує інтенсивність дихання, тому значно більша кількість кисню виділяється в атмосферу, ніж поглинається при диханні. У процесі дихання також синтезуються сполуки, які використовуються для утворення в листі вуглеводів, білків та інших речовин, що мають для рослини велике значення. Швидкість протікання процесів дихання залежить від впливу певних факторів зовнішнього середовища, наприклад, температури, вмісту вуглекислого газу в повітрі. Найбільш активно дихання відбувається в зростаючих ділянках рослини. Це легко пояснити тим, що молодим клітинам потрібно багато енергії для росту.
У листі рослин здійснюється випаровування води (транспірація) і виділення води у вигляді крапель (гутація). Вода - це основне внутрішньоклітинне середовище, де відбуваються всі життєві процеси рослини. З усієї кількості води, яка проходить через тіло рослини, тільки 0,2% їм засвоюється. Інша частина води також має важливе значення для життєдіяльності рослини. Виведення водяної пари через продихи і чечевички називається випаровуванням води або транспірацією. У разі якщо коренева система поглинає більше води, ніж листя можуть вивести її шляхом випаровування, спостерігається виведення крапель рідкої води через листя. Цей процес називається гутацією. Вода випаровується через всі ділянки тіла рослини, але інтенсивніше - через листя. Швидкість випаровування регулюється продихами. Завдяки транспірації, створюється безперервний рух води, що полегшує пересування розчинених у воді мінеральних солей всередині рослини. Також випаровування знижує температуру листя, що рятує рослину від перегрівання. На інтенсивність транспірації і гутації впливають вологість, наявність вітру і температура повітря.