La fotofosforilazione non ciclica è un processo a due stadi che coinvolge due diversi fotosistemi clorofilla. È una reazione leggera che si verifica sulle membrane tilacoide all'interno del cloroplasto.
La fotofosforilazione non ciclica inizia quando una molecola d'acqua viene scomposta da un processo chiamato fotolisi. Successivamente, un fotone viene assorbito e la luce provoca una reazione a catena che trasferisce energia al nucleo. Questo a sua volta eccita i due elettroni trasferiti alla feofia. Prendere gli elettroni da un'altra molecola di acqua compensa questo deficit. Questi elettroni trasferiscono dalla feofitina al plastochinone e, una volta ulteriormente scomposti, vengono rilasciati. Due ioni H + vengono quindi rilasciati e gli elettroni quindi attraverso Cyt b6 e Cyt f, e quindi attraverso plastocianina. Questo crea un gradiente, che fornisce l'energia per la rigenerazione di ATP.