Die nichtzyklische Photophosphorylierung ist ein zweistufiger Prozess, an dem zwei verschiedene Chlorophyll-Photosysteme beteiligt sind. Es ist eine Lichtreaktion, die an den Thylakoidmembranen im Chloroplasten auftritt.
Die nichtzyklische Photophosphorylierung beginnt, wenn ein Wassermolekül durch einen Prozess namens Photolyse abgebaut wird. Als nächstes wird ein Photon absorbiert und das Licht verursacht eine Kettenreaktion, die Energie auf den Kern überträgt. Dies wiederum regt die beiden auf Phäophytin übertragenen Elektronen an. Dieses Defizit wird durch die Aufnahme von Elektronen aus einem anderen Wassermolekül ausgeglichen. Diese Elektronen werden von Phäophytin auf Plastochinon übertragen und nach weiterem Abbau freigesetzt. Dann werden zwei H+-Ionen freigesetzt und die Elektronen dann durch Cyt b6 und Cyt f und dann durch Plastocyanin. Dadurch entsteht ein Gradient, der die Energie für die Regeneration von ATP liefert.