พืชสร้างอาหารของตัวเองจากสารประกอบอนินทรีย์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เกิดขึ้นในใบ ส่วนผสมที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงคือแสง น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ อัตราการสังเคราะห์แสงจะได้รับผลกระทบจากปริมาณของส่วนผสมเหล่านี้ เช่นเดียวกับอุณหภูมิ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการสังเคราะห์ด้วยแสงคือออกซิเจนซึ่งพืชจะหลั่งออกมา และคาร์โบไฮเดรตซึ่งกลายเป็นแหล่งพลังงานของพืช จากโครงสร้างพื้นฐานของกลูโคส พืชยังใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างสารเคมีที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งจำเป็นต่อการเติบโตและการอยู่รอดของพวกมัน
ประการแรก น้ำที่ดูดซึมผ่านรากจะลอยขึ้นสู่ใบและเข้าสู่เซลล์พิเศษที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ เซลล์เหล่านี้ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นเม็ดสีเขียวที่ช่วยให้ใบมีสีโดยการสะท้อนความยาวคลื่นสีเขียว ที่สำคัญกว่านั้น คลอโรฟิลล์ดูดซับแสงในส่วนสีแดงและสีน้ำเงินของสเปกตรัม และใช้มันเพื่อให้พลังงานแก่ปฏิกิริยาทางเคมีที่สำคัญ ภายในคลอโรพลาสต์ โมเลกุลของคลอโรฟิลล์ดูดซับโฟตอนของแสงเพียงตัวเดียวและแลกกับอิเล็กตรอน เกิดปฏิกิริยาเคมีต่อเนื่องกัน ซึ่งจะมาแทนที่อิเล็กตรอนที่สูญเสียไปจากโมเลกุลของน้ำในใบในที่สุด ในกระบวนการนี้ อะตอมของออกซิเจนในน้ำจะแยกออกจากอะตอมไฮโดรเจนและผ่านไปเป็นของเสีย ไฮโดรเจนที่เหลือจะถูกรวบรวมและสังเคราะห์เป็นโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตในที่สุด
กระบวนการที่สร้างอาหารที่แท้จริงสำหรับพืชนั้นไม่ต้องการแสง ดังนั้นจึงเรียกว่าปฏิกิริยามืด ในส่วนอื่นของใบไม้ที่เรียกว่าสโตรมา คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับจากสิ่งแวดล้อมจะถูกลดสภาพเป็นคาร์บอนและออกซิเจน อีกครั้งที่ออกซิเจนสามารถหลบหนีได้ แต่คาร์บอนจะรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์ปลายไฮโดรเจนของกระบวนการแรกเพื่อสร้างน้ำตาลอย่างง่าย สิ่งเหล่านี้สามารถรวมกันหรือดัดแปลงเพื่อผลิตสารประกอบอินทรีย์เกือบทุกชนิดที่พืชอาจต้องการ ไม่ว่าจะเป็นสำหรับโครงสร้างหรือโภชนาการ
พืชไม่ใช้พลังงานแสงโดยตรง แต่ต้องแปลงเป็นพลังงานเคมี ของแสงที่กระทบใบไม้ มีเพียงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ใช้สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง และจากนั้น มีเพียง 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่จะถูกเก็บไว้เป็นพลังงานเคมีสำหรับเซลล์ อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่สำคัญ ไม่ใช่แค่สำหรับพืชเท่านั้น แต่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่หายใจด้วยออกซิเจนทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ด้วย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นการสังเคราะห์แสงในพืชสีเขียวและสาหร่ายในยุคแรกๆ ที่สร้างบรรยากาศที่ระบายอากาศได้ของโลก แม้กระทั่งทุกวันนี้ พืชยังคงเติมเต็มสิ่งแวดล้อม โดยกรองคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นอันตรายให้เป็นออกซิเจนที่ช่วยชีวิต
