Fotosystemy wykorzystują światło do energetyzowania elektronu, który jest następnie wykorzystywany w łańcuchu transportu elektronów do tworzenia cząsteczek o wysokiej energii do wykorzystania w ciemnych reakcjach fotosyntezy. Takie reakcje nazywane są fotofosforylacją i stanowią etap reakcji świetlnej fotosyntezy.
Fotosystemy to złożone układy chlorofilu a z innymi pigmentami, w tym chlorofilem b, ksantofile i karotenoidy, które wychwytują energię świetlną, aby energetyzować elektron usunięty z wody cząsteczka. W roślinach fotosystemy znajdują się w błonie tykaloidowej w chloroplastach. Dwa typy fotosystemów zostały zidentyfikowane jako fotosystem I i fotosystem II.
P680 jest formą chlorofilu a stosowaną w fotosystemie I, a elektron jest transportowany z pigmentów do białka ferredoksyny. Rośliny mają fotosystem I oprócz fotosystemu II.
P700 to forma chlorofilu a stosowana w fotosystemie II, a elektron jest transportowany do cząsteczki plastochinonu. Wiele bakterii fotosyntetycznych posiada tylko fotosystem II. Cyjanobakterie są godnym uwagi wyjątkiem posiadającym oba typy fotosystemów.
W cyklicznej fotofosforylacji aktywowany elektron uwolniony przez fotosystem i użyty w łańcuchu transportu elektronów jest zwracany do fotosystemu I. Ten proces wytwarza ATP.
W niecyklicznej fotofosforylacji elektron przechodzi z fotosystemu II przez serię reakcji do fotosystemu I, który ponownie zasila elektron za pomocą światła w kolejnej serii reakcji. Elektron nie wraca do fotosystemów i powstaje NADPH.