Pflanzen verwenden Chlorophyll, ein grünes Pigment, das für die Farbe der meisten Pflanzen verantwortlich ist, um Licht zu absorbieren und durch Photosynthese nutzbare chemische Energie zu produzieren. Kohlenhydratmoleküle werden aus Wasser- und Kohlendioxidspeichern gebildet, um sie zu speichern die chemische Energie. Während dieses Vorgangs wird normalerweise Sauerstoff freigesetzt.
Chloroplasten sind zelluläre Organellen, die spezialisierte Proteine enthalten, die als Reaktionszentren bezeichnet werden. Die Reaktionszentren enthalten wiederum Chlorophyllpigmente. Bei Pflanzen sind die meisten Chloroplasten in den Blattzellen enthalten, während sie sich bei Bakterien innerhalb der Plasmamembran befinden. Durch Photosynthese entstehen weitere Verbindungen, darunter Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat und Adenosin-Triphosphat. Diese Verbindungen sind an der Energieübertragung beteiligt. Auch Algen verwenden Chlorophyll, aber viele Arten sind auf andere Pigmente angewiesen, die den Algen andere Farben als Grün verleihen.
Es wird angenommen, dass einige der frühesten Lebensformen auf der Erde photosynthetischer Natur waren. Die frühesten photosynthetischen Organismen verwendeten wahrscheinlich Wasserstoff oder Schwefelwasserstoff anstelle von Wasser für die Elektronenabgabe, die für die Photosynthese unerlässlich ist. Es wird angenommen, dass Cyanobakterien in der Frühgeschichte den Großteil des Sauerstoffs beigesteuert haben, was die Entwicklung von komplexem Leben ermöglicht hat. Photosynthetische Organismen produzieren jährlich etwa sechsmal mehr Energie als die gesamte menschliche Zivilisation. Außerdem werden von diesen Organismen pro Jahr etwa 100 bis 115 Millionen Tonnen Kohlenstoff in Biomasse umgewandelt.
