Фотосинтез - це біологічний процес, за допомогою якого енергія, що міститься в світлі, перетворюється на хімічну енергію зв’язків між атомами, які живлять процеси в клітинах. Це є причиною того, що в земній атмосфері та морях міститься кисень. Фотосинтез відбувається в різних одноклітинних організмах, а також у рослинних клітинах (у спеціалізованих органелах, які називаються хлоропластами). Існує два етапи фотосинтезу: світлові реакції та темні реакції.
Пігменти - це хімічні речовини, які відображають певні довжини хвиль (кольорів) світла, але не інші. Оскільки різні пігменти відображають різну довжину хвилі, це надає квітам різноманітне поєднання кольорів. Крім того, сезонні зміни відносного синтезу різних пігментів обумовлюють зміни кольору листя протягом осені.
Пігменти є життєво важливими компонентами механізму фотосинтезу, найважливішим пігментом є хлорофіл. Хлорофіл - це велика молекула, яка вловлює енергію сонячного світла і перетворює її в електрони високої енергії. Це відбувається під час світлових реакцій фотосинтезу, тоді як електрони з високою енергією згодом використовуються під час темних реакцій при синтезі цукру глюкози. Інші пігменти, крім хлорофілу, включають каротиноїди (це червоний, жовтий та оранжевий) та фікобіліни. Фікобіліни включають фікоціанін, який надає синюшного кольору "синьо-зеленим водоростям", також відомим як "цинанобактерії", і фікоеритрин, який надає червонуватий колір червоним водоростям.