Fotosyntese er en biologisk proces, hvorved energi indeholdt i lys omdannes til kemisk energi af bindinger mellem atomer, som driver processer i celler. Det er grunden til, at Jordens atmosfære og have indeholder ilt. Fotosyntese forekommer inden for en række enkeltcellede organismer såvel som i planteceller (i specialiserede organeller kaldet kloroplaster). Der er to faser af fotosyntese: lysreaktionerne og de mørke reaktioner.
Pigmenter er kemikalier, der reflekterer visse lysbølgelængder (farver), men ikke andre. Fordi forskellige pigmenter afspejler forskellige bølgelængder, giver dette blomster en række farvekombinationer. Derudover tegner sæsonændringer i den relative syntese af forskellige pigmenter for farveændringer i blade i løbet af efteråret.
Pigmenterne er vitale komponenter i fotosyntese-maskinerne, hvor det vigtigste pigment er klorofyl. Klorofyl er et stort molekyle, der fanger energi fra sollys og omdanner det til elektroner med høj energi. Dette sker under lysreaktionerne ved fotosyntese, mens elektronerne med høj energi anvendes efterfølgende under de mørke reaktioner i syntesen af sukkerglukosen. Andre pigmenter end klorofyl inkluderer carotenoider (som er røde, gule og orange) og phycobiliner. Phycobiliner indbefatter phycocyanin, som giver en blålig farve til "blågrøn algea", også kendt som "cynanobakterier", og phycoerythrin, som giver en rødlig farve til røde alger.