Bitkilerin güneş enerjisini glikoza dönüştürdüğü süreç olan fotosentez, bitki yapraklarının güneş ışığına maruz kaldığı gün ışığı saatlerinde gerçekleşir. Bu işlem yalnızca yeşil bitkilerde ve bazı protist türlerde gerçekleşir. . Fotosentezin gerçekleşmesi için karbondioksit ve su da mevcut olmalıdır.
Fotosentez, kloroplastlarda gerçekleşen ve bitki hücrelerinde bulunan özel yapılar olan bir dizi kimyasal reaksiyondur. Bu reaksiyon dizisi sayesinde, karbondioksit ve su glukoz ve oksijene dönüştürülür. Güneş ışığından çıkan enerji reaksiyonu ileriye götürmek için kullanılır. Endotermik bir reaksiyon olduğu için, bu enerjinin gerçekleşmesini gerektirir. Fotosentez, oksidasyon-indirgenme reaksiyonu olarak sınıflandırılır çünkü bir kimyasal türün elektron kaybını, suyun ve başka bir kimyasal türün elektron kazanımını, karbondioksiti içerir.
Özelleşmiş fotosentez süreci, esas olarak bitkinin yapraklarının mezofil veya orta katmanında gerçekleşir. İşlem için gerekli olan karbon dioksit yapraklara, dış tabakada küçük delikler olan stomaya girer. Fotosentez için ihtiyaç duyulan su, köklerden yapraklara bitkinin damar dokusu boyunca taşınır. Bitkinin saplarında çok az fotosentez gerçekleşir.