Биљке праве властиту храну од неорганских једињења кроз процес који се зове фотосинтеза који се одвија у лишћу. Састојци неопходни за фотосинтезу су светлост, вода и угљен-диоксид. На брзину фотосинтезе утицаће количина ових састојака на располагању, као и температура. Крајњи производи фотосинтезе су кисеоник који биљке ослобађају и угљени хидрати који постају биљни извор енергије. Надовезујући се на основну структуру глукозе, биљке такође користе фотосинтезу да би створиле неколико сложенијих хемикалија на бази угљеника које су неопходне за њихов раст и опстанак.
Прво се вода апсорбована кроз корење подиже до лишћа и улази у посебне ћелије зване хлоропласти. Ове ћелије садрже хлорофил, зелени пигмент који даје листовима боју одражавајући зелене таласне дужине. Још важније, хлорофил упија светлост у црвеним и плавим деловима спектра и користи га за покретање кључне хемијске реакције. Унутар хлоропласта, молекули хлорофила апсорбују један фотон светлости и у замену за електрон. Следи низ хемијских реакција, које на крају замењују изгубљени електрон из молекула воде у листу. При томе се атом кисеоника у води одваја од атома водоника и излази у отпад. Преостали водоник се сакупља и на крају синтетише у молекул угљених хидрата.
Процес који ствара стварну храну за биљку не захтева светлост, па се назива мрачна реакција. У другом делу листа који се назива строма, угљен-диоксид који се апсорбује из околине претвара се у угљеник и кисеоник. Поново се дозвољава да кисеоник излази, али се угљеник комбинује са крајњим продуктом водоника у првом процесу и формира једноставан шећер. Они се могу комбиновати или модификовати да би се произвело готово свако органско једињење које би биљци могло затребати, било за структуру или за исхрану.
Биљке не користе светлосну енергију директно, већ је морају претворити у хемијску. Од светлости која погоди лист, само око 5 процената се користи за фотосинтезу, а од тога само 30 до 50 процената постаје ускладиштено као хемијска енергија за ћелију. Ипак, фотосинтеза је витални процес, не само за биљке, већ и за све организме који дишу кисеоником, укључујући и људска бића. Научници верују да је управо фотосинтеза у рано зеленим биљкама и алгама створила земљину прозрачну атмосферу. И данас биљке настављају да допуњавају животну средину, филтрирајући штетни угљен-диоксид у кисеоник који одржава живот.
