光合作用是一 種 複雜的生物化 學 過程，主要涉及光反 應和暗反 應 兩個 階段。光反 應 階段 發生在 葉 綠 體的 類囊 體薄膜上，需要光照才能 進行。在 這 個 階段， 葉 綠 體中的光合色素吸收光能，主要 執行以下 兩個任 務：
水的光解。 將水分子的氧 氣和 氫 離子（H+）分 離。氧 氣直接以氧分子的形式 釋放到空 氣中，而 氫 離子 則 參 與 後 續的反 應。
生成NADPH（ 還原型 輔酶Ⅱ）和ATP。通 過特殊的 電子 傳 遞 鏈， 從水中提取 電子， 並 與 氫 離子和氧化型 輔酶NADP+ 結合形成NADPH。同 時，ATP也在 這 個 過程中合成， 儲存了光能。
暗反 應 階段 發生在 葉 綠 體的基 質中，可以在 無光 條件下 進行。 這 個 階段主要利用光反 應 階段 產生的NADPH和ATP， 將二氧化碳（CO2）固定，形成有 機物 質。CO2首先 與 葉 綠 體中的一 種五碳化合物（C5） 結合，形成 兩個三碳化合物（C3）。然 後， 這些C3化合物在酶的作用下接受NADPH和ATP提供的 電子和能量，逐 漸 轉化 為糖 類等有 機物 質， 並最 終形成新的五碳化合物（C5）， 從而完成整 個循 環。
光合作用不 僅 為植物提供了生 長所需的能量， 還 釋放出氧 氣， 對 維持地球上的生 態平衡至 關重要。此外，光合作用也 為食物 鏈的底 層提供了有 機物 質，影 響 著整 個生 態系 統的平衡。