Sonnenlicht wird für die Photosynthese benötigt, da die Sonnenenergie von den Chloroplasten der Pflanze in chemische Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird für die Produktion von Glukose benötigt, die der Pflanze nutzbare Energie liefert.
Die Chloroplasten enthalten das grüne Pigment Chlorophyll, das das Sonnenlicht absorbiert. Zwei weitere benötigte Bestandteile für die Photosynthese sind Kohlendioxid und Wasser. Die Kombination dieser drei Substanzen treibt den Prozess der Photosynthese an, bei dem Glukose, Sauerstoff und Wasser produziert werden. Die Photosynthese findet hauptsächlich in den Blättern der Pflanzen statt, die die höchste Konzentration an Chloroplasten enthalten. Winzige Poren oder Spaltöffnungen befinden sich auch auf den Blättern der Pflanze und nehmen Kohlendioxid aus der Umgebungsluft auf.
Protisten, Bakterien und Blaualgen sind andere Organismen, die zur Nahrungsaufnahme Photosynthese betreiben. Darüber hinaus gehen viele Organismen symbiotische Bindungen mit photosynthetischen Organismen ein, am häufigsten Korallen, Seeanemonen und Schwämme. Einige Weichtiere speichern sogar Chloroplasten in ihrem Körper, damit sie mehrere Monate allein mit Sonnenlicht überleben können. Im Jahr 2010 war die Orientalische Hornisse das erste Tier, das die Photosynthese nutzte. Die Wespe wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie beträgt etwa 3 bis 6 Prozent, wobei die nicht umgewandelte Energie als Wärme freigesetzt wird. Weltweit wird geschätzt, dass die Photosynthese jedes Jahr etwa 130 Terawatt Energie einfängt, was sechsmal so hoch ist wie der Energieverbrauch des Menschen.