Fotosystemer bruger lys til at give en elektron energi, som derefter bruges i en elektrontransportkæde til at skabe højenergimolekyler til brug i de mørke reaktioner ved fotosyntese. Sådanne reaktioner er kendt som fotofosforylering og udgør lysreaktionstrinnet for fotosyntese.
Fotosystemer er komplekse arrangementer af klorofyl a med andre pigmenter, herunder klorofyl b, xanthophylls og carotenoider, der fanger lysenergi for at give energi til en elektron fjernet fra et vand molekyle. I planter er fotosystemer placeret i thykaloidmembranen i kloroplasten. To typer fotosystemer er blevet identificeret som fotosystem I og fotosystem II.
P680 er den form for klorofyl, der anvendes i fotosystem I, og elektronen transporteres fra pigmenterne til et ferredoxinprotein. Planter har fotosystem I ud over fotosystem II.
P700 er den form for klorofyl, der anvendes i fotosystem II, og elektronen transporteres til et plastoquinonmolekyle. Mange fotosyntetiske bakterier har kun fotosystem II. Cyanobakterier er en bemærkelsesværdig undtagelse med begge typer fotosystemer.
Ved cyklisk fotofosforylering returneres den energi, der frigives af fotosystemet og bruges i elektrontransportkæden, til fotosystem I. Denne proces producerer ATP.
I ikke-cyklisk fotofosforylering passerer elektronen fra fotosystem II gennem en række reaktioner til fotosystem I, som genindleder elektronen ved hjælp af lys til en anden række reaktioner. Elektronen returneres ikke til fotosystemerne, og NADPH oprettes.
