Fotosentez kavramı ilk kez Hollandalı doktor Jan Baptista van Helmot tarafından 1648'de bir söğüt ağacı içeren bir deney sırasında araştırıldı. Helmot, bitkilerin besinlerini topraktan alamadığını keşfetti. Bununla birlikte fotosentez sürecini çözmek için başka birçok botanikçi ve bilim insanı aldı.
Bir kimyager olan Joseph Priestley, havanın gazlardan oluştuğunu keşfetti. 1730'da Hollandalı biyolog Jan Ingenhousz, bitkilerin oksijen ürettiğini bildirdi. Karbon dioksitin fotosentezdeki rolünü ortaya çıkaran İsviçreli bir botanikçi Jean Senebier tarafından daha fazla keşif yapıldı. 1845 yılına kadar İsviçreli kimyager Nicolas-Theodore de Saussure nihayet tüm fotosentez parçalarını birlikte çizebildi.
