การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการทางชีววิทยาโดยที่พลังงานที่อยู่ภายในแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีของพันธะระหว่างอะตอมซึ่งให้พลังงานแก่กระบวนการภายในเซลล์ เป็นเหตุผลที่ชั้นบรรยากาศและทะเลของโลกมีออกซิเจน การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในปัจจุบันในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่หลากหลายเช่นเดียวกับในเซลล์พืช (ในออร์แกเนลล์พิเศษที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์) การสังเคราะห์แสงมีสองขั้นตอน: ปฏิกิริยาแสงและปฏิกิริยามืด
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นสารประกอบทางเคมีที่ให้พลังงานต่ำเมื่อเทียบกับน้ำตาล เช่น กลูโคส CO2 มีการ "ออกซิไดซ์" สูงเมื่อเทียบกับกลูโคสซึ่ง "ลดลง" มากกว่า เมื่อสารประกอบทางเคมี เช่น CO2 ได้รับ gain อิเล็กตรอนจะเกิดออกซิไดซ์น้อยลงและลดลง ซึ่งหมายความว่ามีพลังงานมากขึ้นที่สามารถนำมาใช้ใน more เซลล์. อันที่จริงอิเล็กตรอนคือสิ่งที่เก็บพลังงานเคมีไว้ ดังนั้น เมื่อโมเลกุลของ CO2 มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี อะตอมของคาร์บอนจะถูกรวมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดกลูโคส ซึ่งจะลดลงและเก็บพลังงานได้มากขึ้น ในขณะที่อิเล็กตรอนที่ใช้ทำกลูโคสมาจากปฏิกิริยาแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง การสังเคราะห์กลูโคสโดยใช้อิเล็กตรอนเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาที่มืด
ระหว่างปฏิกิริยาแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง แสงจากดวงอาทิตย์จะถูกจับผ่านปฏิกิริยาชุดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับคลอโรฟิลล์เคมี ส่งผลให้เกิดการสังเคราะห์สารประกอบเคมีพลังงานสูงสองชนิด: ATP และ NADPH ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลังที่มีอิเล็กตรอนเก็บพลังงานเคมีไว้ซึ่งสามารถถ่ายโอนไปยังสารประกอบอื่นได้ง่าย ปฏิกิริยาชุดนี้ต้องการน้ำ (H2O) ซึ่งออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการ ต่อมาใช้ ATP และ NADPH เพื่อผลิตกลูโคสจาก CO2 ในระยะต่อไปของการสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยามืด