Bitkiler fotosentez yoluyla ışığı emmek ve kullanılabilir kimyasal enerji üretmek için çoğu bitkinin renginden sorumlu yeşil bir pigment olan klorofil kullanır. Karbonhidrat molekülleri saklamak için su ve karbondioksit deposundan oluşturulur. Kimyasal enerji Bu işlem sırasında, oksijen genellikle serbest bırakılır.
Kloroplastlar, reaksiyon merkezleri adı verilen özel proteinleri tutan hücresel organellerdir. Reaksiyon merkezleri sırayla klorofil pigmentleri içerir. Bitkilerde, çoğu kloroplast yaprak hücrelerinde bulunurken, bakterilerde plazma zarının içinde bulunurlar. Nikotinamid adenin dinükleotit fosfat ve adenosin trifosfat dahil ek bileşikler fotosentez ile oluşturulur. Bu bileşikler enerji transferinde rol oynarlar. Yosunlar ayrıca klorofil kullanır, ancak birçok tür yeşilden başka yosun renkleri veren diğer pigmentlere dayanır.
Dünyadaki en eski yaşam biçimlerinden bazılarının fotosentetik olduğuna inanılıyor. En eski fotosentetik organizmalar muhtemelen fotosentez için gerekli olan elektron bağışı için su yerine hidrojen veya hidrojen sülfür kullandılar. Siyanobakteriler, erken tarihte oksijen kütlesine katkıda bulundukları varsayılarak karmaşık yaşamın gelişmesini mümkün kılıyorlar. Fotosentetik organizmalar, yıllık insan uygarlığından yaklaşık altı kat daha fazla enerji üretir. Bu organizmalar tarafından yılda yaklaşık 100 ila 115 milyon ton karbon da biyokütleye dönüştürülmektedir.
