Photosynthese ist ein biologischer Prozess, bei dem die im Licht enthaltene Energie in chemische Energie von Bindungen zwischen Atomen umgewandelt wird, die Prozesse innerhalb von Zellen antreiben. Dies ist der Grund, warum die Atmosphäre und die Meere der Erde Sauerstoff enthalten. Die Photosynthese findet in einer Vielzahl von einzelligen Organismen sowie in Pflanzenzellen (in spezialisierten Organellen, sogenannten Chloroplasten) statt. Es gibt zwei Phasen der Photosynthese: die Lichtreaktionen und die Dunkelreaktionen.
Pigmente sind Chemikalien, die bestimmte Wellenlängen (Farben) des Lichts reflektieren, andere jedoch nicht. Da verschiedene Pigmente unterschiedliche Wellenlängen reflektieren, gibt dies Blumen eine Vielzahl von Farbkombinationen. Darüber hinaus sind saisonale Veränderungen in der relativen Synthese verschiedener Pigmente für Farbänderungen der Blätter im Herbst verantwortlich.
Die Pigmente sind lebenswichtige Komponenten der Photosynthesemaschinerie, wobei das wichtigste Pigment Chlorophyll ist. Chlorophyll ist ein großes Molekül, das Energie aus dem Sonnenlicht einfängt und in hochenergetische Elektronen umwandelt. Dies geschieht während der Lichtreaktionen der Photosynthese, während die hochenergetischen Elektronen anschließend während der Dunkelreaktionen bei der Synthese des Zuckers Glucose verwendet werden. Andere Pigmente als Chlorophyll umfassen Carotinoide (die rot, gelb und orange sind) und Phycobiline. Phycobiline umfassen Phycocyanin, das "Blaugrünalgen", auch bekannt als "Cynanobakterien", eine bläuliche Farbe verleiht, und Phycoerythrin, das Rotalgen eine rötliche Farbe verleiht.