Fotosyntéza je biologický proces, při kterém se energie obsažená ve světle přeměňuje na chemickou energii vazeb mezi atomy, které pohánějí procesy v buňkách. To je důvod, proč zemská atmosféra a moře obsahují kyslík. K fotosyntéze dochází v různých jednobuněčných organismech i v rostlinných buňkách (ve specializovaných organelách nazývaných chloroplasty). Existují dvě fáze fotosyntézy: reakce světla a reakce temna.
Pigmenty jsou chemikálie, které odrážejí určité vlnové délky (barvy) světla, ale jiné ne. Protože různé pigmenty odrážejí různé vlnové délky, dává to květinám pestrou barevnou kombinaci. Kromě toho sezónní změny v relativní syntéze různých pigmentů představují barevné změny v listech během podzimu.
Pigmenty jsou důležitými složkami mechanismu fotosyntézy, nejdůležitějším pigmentem je chlorofyl. Chlorofyl je velká molekula, která zachycuje energii ze slunečního světla a převádí ji na vysokoenergetické elektrony. K tomu dochází během světelných reakcí fotosyntézy, zatímco vysokoenergetické elektrony se následně používají během temných reakcí při syntéze glukózy cukru. Mezi jiné pigmenty než chlorofyl patří karotenoidy (které jsou červené, žluté a oranžové) a fykobiliny. Fycobiliny zahrnují fykocyanin, který dodává modravě zelené řase modravé zabarvení, známé také jako cynanobakterie, a fykoerytrin, který červeným řasám dodává načervenalé zabarvení.