merupakan proses fundamental yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Proses ini berlangsung di dalam kloroplas, organel yang mengandung pigmen untuk menyerap spektrum cahaya merah dan biru. terdiri dari dua tahap utama: reaksi terang dan siklus Calvin.
Reaksi terang terjadi pada membran tilakoid dan menghasilkan serta NADPH melalui fotolisis air dan transpor elektron. Fotosistem II menyerap foton dan memecah molekul air menjadi oksigen, proton, dan elektron. Elektron kemudian mengalir melalui rantai transpor menuju Fotosistem I, membangun gradien proton yang dimanfaatkan sintase.
Siklus Calvin berlangsung di stroma kloroplas dan menggunakan serta NADPH dari reaksi terang untuk memfiksasi CO₂ menjadi senyawa organik tiga-karbon (G3P). Enzim RuBisCO mengatalisis langkah pertama fiksasi karbon, menjadikannya enzim paling melimpah di biosfer. Tiga putaran siklus Calvin menghasilkan satu molekul G3P neto yang dapat dikonversi menjadi glukosa dan senyawa organik lainnya.