Durante la fotosintesi, la clorofilla assorbe l'energia luminosa che viene utilizzata per convertire il biossido di carbonio dall'aria e l'acqua dal suolo in glucosio. L'ossigeno viene rilasciato come sottoprodotto. Alcuni glucosio vengono utilizzati per la respirazione, mentre alcuni vengono convertiti in amido insolubile.
La fotosintesi si verifica nelle piante e in alcune alghe. Il processo avviene nei cloroplasti, principalmente nelle foglie delle piante. L'anidride carbonica entra nelle foglie attraverso gli stomati per diffusione e l'acqua viene trasportata alle foglie nello xilema. L'energia raccolta attraverso la reazione alla luce viene immagazzinata formando adenosina trifosfato, o ATP, un composto chimico utilizzato per l'accumulo di energia. Questo processo è chiamato "reazione oscura" e si svolge nello stroma. Durante il ciclo di Calvin, l'anidride carbonica e l'energia dell'ATP vengono utilizzate per creare zucchero. L'ossigeno esce dalle foglie attraverso gli stomi per diffusione, mentre la pianta riutilizza l'acqua o l'acqua esce dagli stomi come vapore acqueo. La pianta può combinare molecole di glucosio per formare cellulosa.
Durante il clima caldo e secco, le piante mantengono i loro stomali chiusi per diminuire la quantità di acqua che evapora. Ciò si traduce in livelli inferiori di anidride carbonica nelle loro foglie, quindi le piante devono smettere di fare la fotosintesi. La maggior parte della fotosintesi si verifica negli oceani della Terra, effettuata da organismi come alghe e diatomee.
