Las plantas usan clorofila, un pigmento verde responsable del color de la mayoría de las plantas, para absorber la luz y producir energía química utilizable a través de la fotosíntesis. Las moléculas de carbohidratos se crean a partir del agua y el dióxido de carbono para almacenar La energía química. Durante este proceso, generalmente se libera oxígeno.
Los cloroplastos son organelos celulares que contienen proteínas especializadas llamadas centros de reacción. Los centros de reacción a su vez contienen pigmentos de clorofila. En las plantas, la mayoría de los cloroplastos están contenidos en las células de la hoja, mientras que en las bacterias se encuentran dentro de la membrana plasmática. Compuestos adicionales son creados por la fotosíntesis, incluyendo nicotinamida adenina dinucleótido fosfato y trifosfato de adenosina. Estos compuestos están involucrados en la transferencia de energía. Las algas también usan clorofila, pero muchas especies dependen de otros pigmentos, que dan colores de algas distintos al verde.
Se cree que algunas de las primeras formas de vida en la Tierra fueron fotosintéticas. Los primeros organismos fotosintéticos probablemente usaron hidrógeno o sulfuro de hidrógeno en lugar de agua para la donación de electrones que es esencial en la fotosíntesis. Se cree que las cianobacterias han contribuido a la mayor parte del oxígeno en la historia temprana, lo que hace posible que la vida compleja evolucione. Los organismos fotosintéticos producen aproximadamente seis veces más energía que toda la civilización humana anualmente. Alrededor de 100 a 115 millones de toneladas de carbono también se convierten en biomasa por año por estos organismos.
