Kasvit tekevät oman ruoansa epäorgaanisista yhdisteistä lehdissä tapahtuvan fotosynteesiksi kutsutun prosessin avulla. Ainesosat, jotka tarvitaan fotosynteesiin, ovat valo, vesi ja hiilidioksidi. Fosynteesin nopeuteen vaikuttaa näiden käytettävissä olevien ainesosien määrä sekä lämpötila. Fotosynteesin lopputuotteita ovat kasvien vapauttava happi ja hiilihydraatit, joista tulee kasvien energialähde. Glukoosin perusrakenteen pohjalta kasvit käyttävät myös fotosynteesiä luomaan useita monimutkaisempia hiilipohjaisia kemikaaleja, jotka ovat välttämättömiä niiden kasvulle ja selviytymiselle.
Ensinnäkin juurien läpi imeytynyt vesi nousee lehtiin ja pääsee erityisiin soluihin, joita kutsutaan kloroplasteiksi. Nämä solut sisältävät klorofylliä, vihreää pigmenttiä, joka antaa lehtien värin heijastamalla vihreitä aallonpituuksia. Vielä tärkeämpää on, että klorofylli absorboi valoa spektrin punaisessa ja sinisessä osassa ja käyttää sitä ratkaisevan kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi. Kloroplastin sisällä klorofyllimolekyylit absorboivat yhden ainoan fotonin ja vastineeksi elektronille. Seuraavassa on joukko kemiallisia reaktioita, jotka lopulta korvaavat kadonneen elektronin lehden vesimolekyyleistä. Prosessissa vedessä oleva happiatomi erottuu vetyatomista ja kulkeutuu jätteenä. Loput vety kerätään ja syntetisoidaan lopulta hiilihydraattimolekyyliksi.
Kasville varsinaisen ruoan luova prosessi ei vaadi valoa, joten sitä kutsutaan tummaksi reaktioksi. Stroman nimisessä lehden toisessa osassa ympäristöstä imeytynyt hiilidioksidi pelkistyy hiileksi ja hapeksi. Jälleen hapen annetaan poistua, mutta hiili yhdistyy ensimmäisen prosessin vedyn lopputuotteeseen muodostaen yksinkertaisen sokerin. Ne voidaan yhdistää tai muokata tuottamaan melkein mitä tahansa orgaanista yhdistettä, jota kasvi mahdollisesti tarvitsee, joko rakenteesta tai ravinnosta.
Kasvit eivät käytä valoenergiaa suoraan, mutta niiden on muunnettava se kemialliseksi energiaksi. Lehtiin osuvasta valosta vain noin 5 prosenttia käytetään fotosynteesiin, ja vain 30-50 prosenttia varastoituu kemiallisena energiana solulle. Silti fotosynteesi on tärkeä prosessi paitsi kasveille, myös kaikille happea hengittäville organismeille, myös ihmisille. Tutkijat uskovat, että varhaisvihreiden kasvien ja levien fotosynteesi loi maan hengittävän ilmapiirin. Vielä nykyäänkin kasvit täydentävät edelleen ympäristöä suodattamalla haitallista hiilidioksidia elämää ylläpitäväksi hapeksi.
