Nella fotosintesi ossigenata, i cianobatteri ei cloroplasti delle piante e delle alghe trasformano anidride carbonica, acqua e fotoni in carboidrati e ossigeno libero. Solo un po 'di questo ossigeno è usato dall'organismo; il resto viene rilasciato nell'atmosfera.
Dal punto di vista del cloroplasto, l'ossigeno è uno spreco. Il carbonio dall'anidride carbonica e l'idrogeno dall'acqua sono combinati elettrochimicamente in carboidrati e gran parte dell'ossigeno non è più utilizzabile dall'organismo. Quando la fotosintesi ossigenata si sviluppò per la prima volta 2 miliardi di anni fa, il risultato fu una catastrofe globale, poiché il nuovo inquinante, l'ossigeno biatomico, causò estinzioni di massa.
Come componenti semi-indipendenti delle cellule, i cloroplasti sono notevolmente simili sia nella forma che nella funzione. Ciò ha portato ad una teoria ampiamente supportata che essi derivano da un antenato comune che si è incorporato nelle cellule di piante e alghe in una relazione simbiotica, simile ai mitocondri nell'uomo. La cellula fornisce acqua e protezione al cloroplasto e il cloroplasto rilascia le sue molecole contenenti energia nella cellula.
Mentre la pigmentazione del pigmento, che dà alle piante e alghe verdi il loro colore, è fortemente associata alla fotosintesi ossea, non è necessario per questo. Altri pigmenti, come caroteni e xantofille, sono comuni nelle piante come il grano. Le alghe brune e rosse hanno i loro pigmenti.
