Fotosyntese er en biologisk prosess der energi som finnes i lys omdannes til kjemisk energi av bindinger mellom atomer som driver prosesser i celler. Det er grunnen til at jordens atmosfære og hav inneholder oksygen. Fotosyntese forekommer i en rekke encellede organismer så vel som i planteceller (i spesialiserte organeller kalt kloroplaster). Det er to stadier av fotosyntese: lysreaksjonene og de mørke reaksjonene.
Pigmenter er kjemikalier som reflekterer visse bølgelengder (farger) av lys, men ikke andre. Fordi forskjellige pigmenter reflekterer forskjellige bølgelengder, gir dette blomster en rekke fargekombinasjoner. I tillegg utgjør sesongmessige endringer i den relative syntesen av forskjellige pigmenter fargeendringer i bladene i løpet av høsten.
Pigmentene er viktige komponenter i fotosyntesemaskineriet, det viktigste pigmentet er klorofyll. Klorofyll er et stort molekyl som fanger opp energi fra sollys og konverterer det til elektroner med høy energi. Dette skjer under lysreaksjonene til fotosyntese, mens elektronene med høy energi brukes deretter under de mørke reaksjonene i syntesen av sukkerglukosen. Andre pigmenter enn klorofyll inkluderer karotenoider (som er røde, gule og oransje) og fykobiliner. Phycobilins inkluderer phycocyanin, som gir en blåaktig farge til "blågrønn algea", også kjent som "cynanobakterier", og phycoerythrin, som gir rødalger en rødaktig farge.