Fotosistem memanfaatkan cahaya untuk memberi energi pada elektron, yang kemudian digunakan dalam rantai transpor elektron untuk membuat molekul berenergi tinggi untuk digunakan dalam reaksi gelap fotosintesis. Reaksi tersebut dikenal sebagai fotofosforilasi dan merupakan tahap reaksi terang fotosintesis.
Fotosistem adalah susunan kompleks klorofil a dengan pigmen lain, termasuk klorofil b, xantofil dan karotenoid, yang menangkap energi cahaya untuk memberi energi pada elektron yang dikeluarkan dari air molekul. Pada tumbuhan, fotosistem terletak di membran thykaloid di dalam kloroplas. Dua jenis fotosistem telah diidentifikasi sebagai fotosistem I dan fotosistem II.
P680 adalah bentuk klorofil a yang digunakan dalam fotosistem I, dan elektron diangkut dari pigmen ke protein ferredoxin. Tumbuhan memiliki fotosistem I selain fotosistem II.
P700 adalah bentuk klorofil a yang digunakan dalam fotosistem II dan elektron diangkut ke molekul plastoquinone. Banyak bakteri fotosintetik hanya memiliki fotosistem II. Cyanobacteria adalah pengecualian yang memiliki kedua jenis fotosistem.
Dalam fotofosforilasi siklik, elektron berenergi yang dilepaskan oleh fotosistem dan digunakan dalam rantai transpor elektron dikembalikan ke fotosistem I. Proses ini menghasilkan ATP.
Dalam fotofosforilasi nonsiklik, elektron berpindah dari fotosistem II melalui serangkaian reaksi ke fotosistem I, yang memberi energi kembali elektron menggunakan cahaya untuk rangkaian reaksi lainnya. Elektron tidak dikembalikan ke fotosistem, dan NADPH dibuat.