Fotosistemos naudoja šviesą, kad sužadintų elektroną, kuris vėliau naudojamas elektronų transportavimo grandinėje, kuriant didelės energijos molekules, skirtas naudoti tamsiose fotosintezės reakcijose. Tokios reakcijos yra žinomos kaip fotofosforilinimas ir sudaro fotosintezės šviesos reakcijos etapą.
Fotosistemos yra sudėtingi chlorofilo a išdėstymai su kitais pigmentais, įskaitant chlorofilą b, ksantofilai ir karotinoidai, kurie sulaiko šviesos energiją, kad sužadintų iš vandens pašalintą elektroną molekulė. Augaluose fotosistemos yra tykaloido membranoje chloroplasto viduje. Buvo nustatyti dviejų tipų fotosistemos: I ir II fotosistemos.
P680 yra chlorofilo a forma, naudojama I fotosistemoje, o elektronas iš pigmentų perduodamas į ferredoksino baltymą. Augalai be I fotosistemos turi ir I fotosistemą.
P700 yra chlorofilo a forma, naudojama II fotosistemoje, o elektronas perkeliamas į plastochinono molekulę. Daugelis fotosintetinių bakterijų turi tik II fotosistemą. Cyanobacteria yra reikšminga išimtis, turinti abiejų tipų fotosistemas.
Vykdant ciklinę fotofosforilinimą, fotosistemos išlaisvintas įsijungęs elektronas, naudojamas elektronų perdavimo grandinėje, grąžinamas į I fotosistemą. Šis procesas sukuria ATP.
Neciklinio fotofosforilinimo metu elektronas pereina iš II fotosistemos per reakcijų seriją į I fotosistemą, kuri vėl įjungia elektroną, naudodama šviesą kitoms reakcijų serijoms. Elektronas negrąžinamas į fotosistemas ir sukuriama NADPH.