Quando la molecola della clorofilla assorbe la luce, viene destabilizzata e i suoi elettroni relativamente liberi vengono stimolati e donati alle molecole che generano carboidrati. Questa donazione di elettroni eccitati è la trasformazione della luce assorbita energia, che alimenta la fotosintesi. Il carboidrato viene generato con l'energia dal biossido di carbonio e dall'acqua e genera ossigeno come gas di scarico.
La clorofilla è una molecola complessa con un gruppo principale composto da una serie di idrocarburi ciclici che circondano un anello di atomi di azoto. Gli stessi atomi di azoto circondano un singolo atomo di magnesio. Gli anelli di carbonio attorno agli atomi di azoto si alternano tra legami singoli e doppi, e gli elettroni fluiscono relativamente liberamente da una parte all'altra. In parte a causa di questo e in parte a causa della bassissima elecronegatività del magnesio, la molecola perde molto facilmente gli elettroni. Il capannone di elettroni quando la clorofilla assorbe la luce altera le molecole speciali delle foglie in un modo che consente loro di rompere il diossido di carbonio e le molecole d'acqua e guidare la creazione di nuovi legami tra i loro elementi costitutivi.
La clorofilla assorbe solo le lunghezze d'onda della luce rossa e blu, e quindi solo questi colori forniscono effettivamente energia sufficiente per alimentare la fotosintesi. La luce verde, nel frattempo, è fortemente riflessa dalla clorofilla, tale che gli altri pigmenti nelle foglie, come i carotenoidi rossi, sono totalmente oscurati.
