Ein Photosystem ist ein Aggregat von Proteinstrukturen in den Thylakoidmembranen von Pflanzen, das die Photosynthese unterstützt. Es absorbiert Lichtenergie und überträgt Elektronen auf ein Reaktionszentrum. Thylakoidmembranen kommen in den Pflanzenchloroplasten vor.
Das Photosystem besteht aus Carotinoiden, Chlorophyll I- und Chlorophyll II-Molekülen, die zusammen einen Antennenkomplex bilden. Dieser Komplex erntet Lichtenergie aus einem breiten Bereich des Lichtspektrums und überträgt durch eine Reihe von Resonanzen Elektronen entlang der verschiedenen Pigmente bis zum Reaktionszentrum. Das Reaktionszentrum nutzt dann die Energie, um eine Reihe von Enzymen zu aktivieren, die dann die eigentliche Spaltung von Wassermolekülen bei der Photosynthese durchführen.