A fotossíntese é um processo biológico pelo qual a energia contida na luz é convertida em energia química de ligações entre átomos que alimentam os processos dentro das células. É a razão pela qual a atmosfera e os mares da Terra contêm oxigênio. A fotossíntese ocorre em uma variedade de organismos unicelulares, bem como em células vegetais (em organelas especializadas chamadas cloroplastos). Existem dois estágios de fotossíntese: as reações de luz e as reações de escuridão.
Os pigmentos são produtos químicos que refletem certos comprimentos de onda (cores) da luz, mas não outros. Como diferentes pigmentos refletem diferentes comprimentos de onda, isso dá às flores uma variedade de combinações de cores. Além disso, as mudanças sazonais na síntese relativa de diferentes pigmentos são responsáveis pelas mudanças de cor nas folhas durante o outono.
Os pigmentos são componentes vitais da maquinaria da fotossíntese, sendo o pigmento mais importante a clorofila. A clorofila é uma grande molécula que captura a energia da luz solar e a converte em elétrons de alta energia. Isso acontece durante as reações de luz da fotossíntese, enquanto os elétrons de alta energia são usados posteriormente durante as reações de escuridão na síntese da glicose do açúcar. Outros pigmentos além da clorofila incluem carotenóides (que são vermelhos, amarelos e laranja) e ficobilinas. Ficobilinas incluem ficocianina, que confere uma cor azulada à "álgea azul-esverdeada", também conhecida como "cynanobacteria", e ficoeritrina, que dá uma cor avermelhada às algas vermelhas.