Fotosinteza je biološki postopek, s katerim se energija, ki jo vsebuje svetloba, pretvori v kemično energijo vezi med atomi, ki moči procese znotraj celic. To je razlog, zakaj Zemljina atmosfera in morja vsebujejo kisik. Fotosinteza se pojavlja v različnih enoceličnih organizmih, pa tudi v rastlinskih celicah (v specializiranih organelih, imenovanih kloroplasti). Obstajata dve stopnji fotosinteze: svetlobne in temne reakcije.
Pigmenti so kemikalije, ki odsevajo določene valovne dolžine (barve) svetlobe, druge pa ne. Ker različni pigmenti odražajo različne valovne dolžine, to daje cvetjem raznoliko barvno kombinacijo. Poleg tega sezonske spremembe v relativni sintezi različnih pigmentov povzročajo jesenske spremembe barv na listih.
Pigmenti so bistveni sestavni deli fotosinteze, najpomembnejši pigment pa je klorofil. Klorofil je velika molekula, ki zajema energijo sončne svetlobe in jo pretvori v visokoenergijske elektrone. To se zgodi med svetlobnimi reakcijami fotosinteze, medtem ko se visokoenergijski elektroni kasneje uporabljajo med temnimi reakcijami pri sintezi glukoze sladkorja. Pigmenti, ki niso klorofil, vključujejo karotenoide (ki so rdeči, rumeni in oranžni) in fikobiline. Med fikobiline spadajo fikocianin, ki modro-zeleni algi, znani tudi kot "cinanobakterije", daje modrikasto barvo in fikoeritrin, ki rdečim algam daje rdečkasto barvo.