，，。
การสังเคราะห์แสงเป็นกระบวนการทางเคมีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดบนโลก ตรึงคาร์บอนจากคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศราว 120,000 ล้านตันต่อปีให้กลายเป็นสารอินทรีย์ เป็นรากฐานพลังงานให้แก่ระบบนิเวศแทบทุกแห่ง
：，，。
การสังเคราะห์แสงแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ได้แก่ ปฏิกิริยาแสงและปฏิกิริยามืด ปฏิกิริยาแสงเกิดขึ้นบนเยื่อไทลาคอยด์ในคลอโรพลาสต์ ใช้พลังงานแสงแยกโมเลกุลน้ำ ปล่อยออกซิเจนและสร้าง ATP และ NADPH
（），，，。
ปฏิกิริยามืด (วัฏจักรคัลวิน) เกิดขึ้นในสตรอมาของคลอโรพลาสต์ ใช้ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาแสงค่อยๆ รีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นกลูโคส กระบวนการนี้ไม่ต้องอาศัยแสงโดยตรง แต่ต้องการ ATP และ NADPH อย่างต่อเนื่อง
、，、，。
พืชวิวัฒนาการวิถีการสังเคราะห์แสงสามแบบ ได้แก่ C3, C4 และ CAM ซึ่งปรับตัวได้กับสภาพแวดล้อมชื้นอบอุ่น ร้อนจัดแสงแรง และแห้งแล้งตามลำดับ สะท้อนให้เห็นการปรับแต่งประสิทธิภาพการเผาผลาญอย่างละเอียดโดยการคัดเลือกตามธรรมชาติ
，，。
การวิจัยการสังเคราะห์แสงเทียมพยายามเลียนแบบระบบการสังเคราะห์แสงตามธรรมชาติ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แปลงน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซไฮโดรเจนหรือเชื้อเพลิงคาร์บอนไฮโดรเจน มีแนวโน้มที่จะเป็นเทคโนโลยีก้าวสำคัญในการแก้ปัญหาพลังงานและภูมิอากาศ
，，。
การทำความเข้าใจรายละเอียดระดับโมเลกุลของการสังเคราะห์แสงทุกขั้นตอนไม่เพียงเป็นหัวข้อสำคัญในชีววิทยาพื้นฐาน แต่ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถของมนุษย์ในการรับมือกับการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานและความมั่นคงอาหารในศตวรรษที่ 21