De belangrijkste energiebron voor fotosynthese is lichtenergie van de zon. Planten hebben gespecialiseerde moleculen, chlorofyl genaamd, die zijn ingebed in hun chloroplasten. Wanneer licht op de chlorofylen valt, wordt de energie geabsorbeerd en gebruikt om de chemische reacties aan te sturen die de fotosynthese aandrijven. Deze reacties splitsen watermoleculen, waardoor zuurstof in de atmosfeer vrijkomt en waterstofprotonen en elektronen worden gegenereerd. De hoogenergetische elektronen worden vervolgens gebruikt om kooldioxide, opgenomen uit de atmosfeer, om te zetten in suikermoleculen tijdens de tweede fase van de fotosynthese, bekend als de Calvin-cyclus.