Fotosentez iki aşamada gerçekleşir: ışık reaksiyonları ve karanlık reaksiyonlar. Işık reaksiyonları isimlerini alır, çünkü direkt ışık varlığını gerektirir, karanlık reaksiyonlar da aynı şartlara sahip değildir. . Işık reaksiyonları, çoğunlukla granada bulunan thylakoid yığınlarında meydana gelirken, karanlık reaksiyonlar, gündüzleri de en sık gerçekleşmelerine rağmen gerçekleşmez.
Işık reaksiyonları, güneş ışığının, adenozin trifosfat (ATP) ve nikotinamid adenin dinükleotit fosfat (NADPH) formundaki kimyasal enerjiye dönüştürülmesini içerir. Bitkideki klorofil, H20 moleküllerinin ayrılmasıyla ATP, NADPH ve oksijen üretimine yol açan bir dizi olay başlatarak ışıktan gelen enerjiyi emer. Stomalar oksijen açığa çıkarır ve diğer iki yan ürün, karanlık reaksiyonların bir parçası olarak şeker üretir.
Karanlık reaksiyonlar meydana gelmeye hazır olduğunda, karbondioksit ATP ve NADPH ile Calvin döngüsü veya karbon tespiti adı verilen bir işlemde şekere dönüşür. Bu döngünün üç adımı vardır: karbon tespiti, azaltma ve rejenerasyon. Bu reaksiyonlar gerçekleştiğinde, bitkinin tümü tekrar devreye başlayacak ve bitkinin karbondioksiti yararlı bir maddeye dönüştürmesine izin verecek şekilde ayarlanır.
