La fotosintesi è il processo mediante il quale le piante verdi e altri organismi vegetali convertono l’energia luminosa in energia chimica potenziale, che viene impiegata per la sintesi di sostanze organiche (costruzione di molecole organiche attraverso processi chimici) partendo da composti inorganici ossigenati a basso potere energetico, cioè anidride carbonica (CO₂) e acqua (H₂O).
Le sostanze organiche formatesi per fotosintesi rappresentano gli ingredienti necessari per tutte le altre sintesi che si compiono negli organismi viventi; servono, pertanto, sia come materiale costruttivo per la costruzione di nuove cellule e organismi sia come materiale di nutrimento. L’energia contenuta nelle sostanze nutritive viene in gran parte liberata nelle reazioni della catena respiratoria. La fotosintesi si articola in due fasi che, per semplicità, vengono dette reazione luminosa (o di Hill) e reazione oscura (o di Blackmann).
La fotosintesi è influenzata da diversi fattori esterni (intensità luminosa, temperatura, concentrazione di CO₂, disponibilità di acqua ecc.) e interni (presenza e concentrazione di pigmenti fotosintetici e attività dei numerosi enzimi che intervengono nei vari stadi della fase luminosa e di quella oscura). Tra i fattori esterni devono essere comprese anche altre reazioni metaboliche, come la respirazione e le fermentazioni, benché non abbiano rapporto diretto con il processo fotosintetico. Della quantità di luce che giunge sulle parti verdi delle piante la porzione che viene utilizzata e trasformata in energia chimica mediante fotosintesi clorofilliana non supera il 2-3%.