La luce è essenziale per la fotosintesi perché le piante hanno bisogno di energia per creare glucosio, che conservano per un uso successivo come fonte di energia per le cellule. Le piante e molti altri organismi fotosintetici usano l'energia della luce per trasformare l'acqua, il biossido di carbonio e i minerali in ossigeno e composti organici ricchi di energia.
La luce svolge un ruolo chiave nello stadio luminoso della fotosintesi, in cui la pianta assorbe energia luminosa e attiva i trasferimenti di elettroni. Ciò si verifica nella membrana tilacoide della pianta, in cui l'energia luminosa viene trasformata in energia chimica. La clorofilla, il beta-carotene e altri pigmenti si raggruppano insieme nella membrana e assorbono diversi colori di luce. Mandano l'energia luminosa alla molecola di clorofilla primaria chiamata anello di porfirina.
La fotosintesi si verifica nei cloroplasti nelle foglie delle piante e utilizza il pigmento verde chiamato clorofilla. Le piante assorbono ed espellono i gas attraverso gli stomati, che sono le aperture nell'epidermide inferiore. La clorofilla assorbe principalmente la luce rossa e blu, dandogli il colore verde.
Il processo di rimozione degli elettroni da una molecola è noto come ossidazione, mentre il processo di una molecola che ottiene elettroni è chiamato riduzione. Le piante usano l'energia luminosa per spingere l'ossidazione dell'acqua generando ossigeno, ioni idrogeno ed elettroni.