Photosynthese ist die Umwandlung von Lichtenergie in die chemische Energie von Zucker und anderen organischen Verbindungen. Dieser Vorgang, der aus einer ganzen Reihe chemischer Reaktionen besteht, erfordert Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) und speichert chemische Energie in Form von Zuckern. Angetrieben werden die Reaktionen durch die Energie des Lichtes. Ein Nebenprodukt der Photosynthese ist Sauerstoff (O₂), der in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Photosynthese lässt sich in folgender Gleichung zusammenfassen:

6 CO2 + 6 H2O -->	6(CH2O) +	6 O2
	Zucker

Bei der Photosynthese werden Elektronen von Wasser auf das energieärmere CO₂ übertragen, und dabei entstehen energiereiche Zuckermoleküle. Diese Elektronenübertragung ist ein Beispiel für eine Redoxreaktion: Das Wasser wird oxidiert (es gibt Elektronen ab), und CO₂ wird reduziert (es nimmt Elektronen auf). Von der Lichtenergie getrieben, gehen die Elektronen in der Photosynthese aus Wasser in ihren energiereicheren Zustand in den Zuckermolekülen über, sodass Sonnenenergie in chemische Energie umgewandelt wird.