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El proceso de la fotosíntesis se realiza en dos fases, la fase luminosa y la fase oscura, esta última también se denomina fase independiente de la luz o ciclo de Calvin.

En la fase luminosa, la luz que incide sobre el tilacoide y sobre la clorofila propicia que se exciten los electrones y que además se produzca la hidrólisis del agua. Por este proceso la energía luminosa provoca que el adenosin difosfato (ADP) se una a un fosforo inorgánico (Pi) para formar adenosin trifosfato (ATP), por otro lado, la nicotinamida adenina dinucleotido fosfato (NADP) acepta protones (H+) para formar el NADPH. En este proceso el agua que se hidrolizó permite que se libere oxígeno en la atmósfera como producto secundario.

En la fase oscura el ATP y el NADPH que se forman en la fase luminosa se utilizan junto con el CO₂ atmosférico para producir moléculas orgánicas sencillas como la glucosa.

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En los eucariontes los pigmentos o moléculas fotosintéticas que realizan la fotosíntesis están localizados en los tilacoides, estos pigmentos son: la clorofila a, clorofila b, carotenoides y xantofilas. En algunos procariontes o bacterias el fenómeno de la fotosíntesis se realiza en la membrana plasmática y los pigmentos que la realizan son la bacterioclorofila.

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La fotosíntesis es un proceso por el cual organismos como las plantas, algas y algunas bacterias transforman moléculas sencillas como el CO₂, y el H₂O en moléculas complejas como la glucosa, de la cual se producen otros carbohidratos importantes.

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En esta fase la luz solar es captada por la clorofila que se localiza en los tilacoides del cloroplasto, un fotón incide sobre la molécula de clorofila para excitar a un electrón y éste es desplazado a un nivel de mayor energía, así el electrón se transfiere de una molécula a otra, este proceso ocurre centenares de veces en diferentes complejos captadores de luz.
El CO₂ atmosférico llega a las células fotosintéticas de las plantas a través de aperturas especializadas situadas en el envés de la hoja llamadas “estomas”, en las algas pasa a través de los tejidos por difusión, dicho fenómeno es conocido como fijación del carbono.

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El proceso de la fotosíntesis se desarrolla en los cloroplastos de las células vegetales y algas. Son organelos celulares que presentan forma de óvalo con una membrana interna y otra externa que lo envuelve, contiene en su interior iones y enzimas a las que se le denomina estroma, en este espacio se realiza la fase independiente de la luz o fase oscura, dentro del estroma existe una red compleja de discos conectados entre sí llamados tilacoides, en donde se realiza la fase fotosintética dependiente de la luz.

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La fotosíntesis es un proceso en el cual las plantas y algunas bacterias transforman la energía luminosa en energía química, es decir utilizan la energía luminosa para formar compuestos orgánicos y oxígeno a partir de bióxido de carbono y agua. Los productos que se obtienen de la fotosíntesis son indispensables para mantener la vida de las plantas y de manera indirecta para la subsistencia de los organismos heterótrofos.