Un photosystem è un aggregato di strutture proteiche nelle membrane tilacoidi delle piante che aiutano nella fotosintesi. Assorbe l'energia della luce e trasferisce gli elettroni su un centro di reazione. Le membrane thylakoid si trovano nei cloroplasti vegetali.
Il fotosistema è costituito da carotenoidi, clorofilla I e molecole di clorofilla II che insieme formano un complesso di antenne. Questo complesso raccoglie energia luminosa da un'ampia gamma di spettro luminoso e, attraverso una serie di risonanze, trasferisce gli elettroni lungo i vari pigmenti fino al centro di reazione. Il centro di reazione utilizza quindi l'energia per attivare una serie di enzimi, che quindi eseguono l'effettiva scissione delle molecole d'acqua nella fotosintesi.