光合成は、光に含まれるエネルギーが、細胞内のプロセスに電力を供給する原子間の結合の化学エネルギーに変換される生物学的プロセスです。 それが地球の大気と海に酸素が含まれている理由です。 光合成は、さまざまな単細胞生物内だけでなく、植物細胞（葉緑体と呼ばれる特殊な細胞小器官）でも発生します。 光合成には、光反応と暗反応の2つの段階があります。
顔料は、特定の波長（色）の光を反射するが、他の波長は反射しない化学物質です。 異なる色素は異なる波長を反射するため、これは花にさまざまな色の組み合わせを与えます。 さらに、さまざまな色素の相対的な合成の季節変化が、秋の葉の色の変化を説明しています。
色素は光合成の機構の重要な構成要素であり、最も重要な色素はクロロフィルです。 クロロフィルは、太陽光からエネルギーを取り込んで高エネルギーの電子に変換する大きな分子です。 これは、光合成の軽い反応の間に起こりますが、高エネルギーの電子は、その後、糖グルコースの合成の暗い反応の間に使用されます。 クロロフィル以外の色素には、カロテノイド（赤、黄、オレンジ）とフィコビリンが含まれます。 フィコビリンには、「シアノバクテリア」としても知られる「藍藻」に青みがかった色を与えるフィコシアニンと、紅藻に赤みがかった色を与えるフィコエリトリンが含まれます。