光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用叶绿素等光合色素，在可见光的照射下，通过一系列复杂的生化反应，将二氧化碳和水转化为有机物（主要是碳水化合物），并释放出氧气。这个过程不仅为植物自身提供能量和生长所需的物质，而且对地球上的生命至关重要，因为它帮助维持了大气中的碳-氧平衡，并将太阳能转化为化学能储存在有机物中。
光合作用可以分为两个主要阶段：
光反应：
这一阶段在叶绿体的类囊体薄膜上发生，需要光能。在这个过程中，水分子被分解（光解），产生氧气、能量富集的分子（如ATP和NADPH）。
暗反应（也称为Calvin循环）：这一阶段不直接依赖光能，但通常在光反应产生的ATP和NADPH能量富集分子的存在下进行。在暗反应中，通过一系列酶促反应，二氧化碳被固定并转化为有机物，如葡萄糖。
光合作用对环境和人类都非常重要，因为它是全球碳循环的关键部分，并且是生态系统能量流的基础。此外，光合作用产生的氧气是大多数生物进行呼吸作用的必需品