La fotosíntesis es una función característica de los vegetales autrótofos que consiste en la síntesis de materia orgánica, es decir, producir ciertos componentes con materias inorgánicas con la ayuda de la energía solar. Para que esto se cumpla también se requieren de unas moléculas denominadas pigmentos, capaces de absorver la energía lumínica y transformarla en química.

En las plantas superiores el producto final de la fotosíntesis, un azúcar, por lo general, la glucosa se elabora en las células a partir del dióxido de carbono atmosférico y del agua. Durante el proceso se libera oxígeno .

La captación de la energía de la luz se realiza en la clorofila, pigmento verde que se encuentra en los cloroplastos de las células eucariotas.

Reacción lumínica.- La primera etapa de la fotosíntesis es la absorción de luz por los pigmentos. La clorofila es el más importante de éstos, y es esencial para el proceso ya que se encarga de capturar la luz y transformala en energía química mediante una serie de reacciones. Los distintos tipos de clorofila y otros pigmentos, llamados carotenoides y ficobilinas, absorben longitudes de onda luminosas algo distintas y transfieren la energía a la clorofila A, que termina el proceso de transformación. Estos pigmentos accesorios amplían el espectro de energía luminosa que aprovecha la fotosíntesis.

La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células, en orgánulos llamados cloroplastos que contienen las clorofilas y otros compuestos, en especial enzimas, necesarios para realizar las distintas reacciones. Estos compuestos están organizados en unidades de cloroplastos llamadas tilacoides; en el interior de éstos, los pigmentos se disponen en subunidades llamadas fotosistemas. Cuando los pigmentos absorben luz, sus electrones ocupan niveles energéticos más altos, y transfieren la energía a un tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.