De eerste fase van fotosynthese zijn de lichtafhankelijke reacties, die plaatsvinden in de thylakoïdemembranen van chloroplasten. Deze reacties gebruiken de energie uit zonlicht om water in zuurstof om te zetten en om ATP en NADPH te produceren, dit zijn energiedragermoleculen. De lichtafhankelijke reacties kunnen als volgt worden samengevat:

1. Lichtabsorptie: Chlorofylmoleculen in de thylakoïdmembranen absorberen lichtenergie van de zon.

2. Watersplitsing: Watermoleculen worden gesplitst in zuurstofatomen en waterstofatomen. De zuurstofatomen komen vrij in de atmosfeer en de waterstofatomen worden gebruikt om ATP en NADPH te produceren.

3. Elektronentransport: De waterstofatomen uit water worden langs een elektronentransportketen geleid, die ATP genereert.

4. ATP- en NADPH-productie: ATP en NADPH worden geproduceerd wanneer de waterstofatomen uit water worden gecombineerd met ADP en NADP+.

De lichtafhankelijke reacties zijn essentieel voor de productie van ATP en NADPH, die nodig zijn voor de tweede fase van fotosynthese, de Calvin-cyclus.