氣孔的開關與保衛細胞的水勢有關,保衛細胞水勢下降而吸水膨脹，氣孔就張開，水勢上升而失水縮小，使氣孔關閉。引起保衛細胞水勢的下降與上升的原因主要存在以下學說。

1、澱粉-糖轉化學說：光合作用是氣孔開放所必需的。黃化葉的保衛細胞沒有葉綠素，不能進行光合作用，在光的影響下，氣孔運動不發生。很早以前已觀察到，pH影響磷酸化酶反應(在pH6.1～7.3時，促進澱粉水解；在pH2.9～6.1時，促進澱粉合成)。

澱粉-糖轉化學說認為，植物在光下，保衛細胞的葉綠體進行光合作用，導致CO2濃度的下降，引起pH升高(約由5變為7)，澱粉磷酸化酶促使澱粉轉化為葡萄糖-1-P，細胞裡葡萄糖濃度高，水勢下降，副衛細胞(或周圍表皮細胞)的水分透過滲透作用進入保衛細胞，氣孔便開放。

黑暗時，光合作用停止，由於呼吸積累CO2和H2CO3，使pH降低，澱粉磷酸化酶促使糖轉化為澱粉，保衛細胞裡葡萄糖濃度低，於是水勢升高，水分從保衛細胞排出，氣孔關閉。試驗證明，葉片浮在pH值高的溶液中，可引起氣孔張開；反之，則引起氣孔關閉。

但是，事實上保衛細胞中澱粉與糖的轉化是相當緩慢的，因而難以解釋氣孔的快速開閉。試驗表明，早上氣孔剛開放時，澱粉明顯消失而葡萄糖並沒有相應增多；傍晚，氣孔關閉後，澱粉確實重新增多，但葡萄糖含量也相當高。

另外，有的植物(如蔥)保衛細胞中沒有澱粉。因此，用澱粉-糖轉化學說解釋氣孔的開關在某些方面未能令人信服。

2、無機離子吸收學說：該學說認為，保衛細胞的滲透勢是由鉀離子濃度調節的。光合作用產生的ATP，供給保衛細胞鉀氫離子交換泵做功，使鉀離子進入保衛細胞，於是保衛細胞水勢下降，氣孔就張開。

1967年日本的M.Fujino觀察到，在照光時漂浮於KCl溶液表面的鴨跖草保衛細胞鉀離子濃度顯著增加，氣孔也就開放；轉入黑暗或在光下改用Na、Li時，氣孔就關閉。撕一片鴨跖草表皮浮於KCl溶液中，加入ATP就能使氣孔在光下加速開放，說明鉀離子泵被ATP開動。

用電子探針微量分析儀測量證明，鉀離子在開放或關閉的氣孔中流動，可以充分說明，氣孔的開關與鉀離子濃度有關。

3、蘋果酸生成學說：人們認為，蘋果酸代謝影響著氣孔的開閉。在光下，保衛細胞進行光合作用，由澱粉轉化的葡萄糖透過糖酵解作用，轉化為磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，同時保衛細胞的CO2濃度減少，pH上升，剩下的CO2大部分轉變

氣孔，葉、莖及其他植物器官上皮上許多小的開孔之一,高等陸地植物表皮所特有的結構。

狹義上常把保衛細胞之間形成的凸透鏡狀的小孔稱為氣孔。有時也伴有與保衛細胞相鄰的2—4個副衛細胞。把這些細胞包括在內是廣義的氣孔（或氣孔器）。緊接氣孔下面有寬的細胞間隙（氣室）。

氣孔在碳同化、呼吸、蒸騰作用等氣體代謝中，成為空氣和水蒸汽的通路，其透過量是由保衛細胞的開閉作用來調節，在生理上具有重要的意義。

氣孔通常多存在於植物體的地上部分，尤其是在葉表皮上，在幼莖、花瓣上也可見到，但多數沉水植物則沒有。