La fotosintesi è più efficiente a lunghezze d'onda di luce tra 400 e 500 nanometri e tra 600 e 700 nanometri. Il pigmento verde, clorofilla, limita l'efficienza della fotosintesi.
La luce visibile scende tra 400 e 700 nanometri. Un pigmento è una sostanza che riflette alcune lunghezze d'onda della luce visibile mentre assorbe gli altri; il colore del pigmento corrisponde alla lunghezza d'onda della luce che riflette. La clorofilla a, il pigmento primario della maggior parte delle piante, appare verde perché riflette la luce tra le lunghezze d'onda di 500 e 600 nanometri, una gamma che appare verde all'occhio umano. Ciò significa che esistono restrizioni sull'efficienza della fotosintesi in modo tale che la fotosintesi sia molto meno efficiente nella gamma verde della luce visibile. Assorbimento della luce da clorofilla a e, quindi, l'efficienza della fotosintesi, picco a circa 450 nanometri e 650 nanometri. Queste lunghezze d'onda corrispondono alla luce che appare viola-blu e rossa all'occhio umano.
La fotosintesi si verifica ancora, anche se in modo meno efficiente, tra 500 e 600 nanometri. Questo perché la clorofilla a non è l'unico pigmento vegetale; anche i pigmenti accessori forniscono un assorbimento extra. La clorofilla b è anche verde e assorbe all'incirca le stesse lunghezze d'onda della clorofilla a. I carotenoidi, come le xantofille e i caroteni, aiutano le piante ad utilizzare alcune delle lunghezze d'onda verdi che la clorofilla non può assorbire. Le xantofille gialle e i caroteni arancioni sono anche responsabili dei colori autunnali negli alberi a foglie caduche.
