Fotosyntéza je biologický proces, pri ktorom sa energia obsiahnutá vo svetle mení na chemickú energiu väzieb medzi atómami, ktorá poháňa procesy v bunkách. To je dôvod, prečo zemská atmosféra a moria obsahujú kyslík. Fotosyntéza sa vyskytuje v rôznych jednobunkových organizmoch, ako aj v rastlinných bunkách (v špecializovaných organelách nazývaných chloroplasty). Existujú dva stupne fotosyntézy: reakcie svetla a reakcie tmy.
Pigmenty sú chemikálie, ktoré odrážajú určité vlnové dĺžky (farby) svetla, ale nie iné. Pretože rôzne pigmenty odrážajú rôzne vlnové dĺžky, dáva to kvetinám rôzne farebné kombinácie. Okrem toho sezónne zmeny v relatívnej syntéze rôznych pigmentov zodpovedajú za farebné zmeny v listoch počas jesene.
Pigmenty sú dôležitými súčasťami mechanizmu fotosyntézy, najdôležitejším pigmentom je chlorofyl. Chlorofyl je veľká molekula, ktorá zachytáva energiu zo slnečného žiarenia a premieňa ju na vysokoenergetické elektróny. Deje sa to počas svetelných reakcií fotosyntézy, zatiaľ čo vysokoenergetické elektróny sa následne používajú počas tmavých reakcií na syntézu glukózy. Medzi iné pigmenty ako chlorofyl patria karotenoidy (ktoré sú červené, žlté a oranžové) a fykobilíny. Medzi fykobilíny patrí fykocyanín, ktorý dodáva modrastozelenej riase modrastú farbu, tiež známej ako „cynanobaktérie“, a fykoerytrín, ktorý červeným riasam dodáva červenkastú farbu.