Fotosustavi koriste svjetlost za energiju elektrona, koji se zatim koristi u lancu transporta elektrona za stvaranje molekula visoke energije za upotrebu u mračnim reakcijama fotosinteze. Takve su reakcije poznate kao fotofosforilacija i čine fazu svjetlosne reakcije fotosinteze.
Fotosustavi su složeni aranžmani klorofila a s drugim pigmentima, uključujući klorofil b, ksantofili i karotenoidi, koji hvataju svjetlosnu energiju za energiju elektrona uklonjenog iz vode molekula. U biljkama su fotosustavi smješteni u tikaloidnoj membrani unutar kloroplasta. Dvije vrste fotosustava identificirane su kao fotosustav I i fotosustav II.
P680 je oblik klorofila koji se koristi u fotosustavu I, a elektron se transportira iz pigmenata u protein ferredoksin. Biljke uz fotosustav II imaju i fotosustav I.
P700 je oblik klorofila koji se koristi u fotosustavu II, a elektron se transportira do molekule plastokinona. Mnoge fotosintetske bakterije imaju samo fotosustav II. Cijanobakterije su značajna iznimka jer imaju obje vrste fotosustava.
U cikličkoj fotofosforilaciji, energizirani elektron koji se oslobađa od fotosustava i koristi se u lancu transporta elektrona vraća se u fotosustav I. Ovaj postupak stvara ATP.
U necikličnoj fotofosforilaciji, elektron prelazi iz fotosustava II kroz niz reakcija na fotosustav I, koji ponovno energizira elektron koristeći svjetlost za drugi niz reakcija. Elektron se ne vraća u fotosustave i stvara se NADPH.
