光合作用是一種複雜的生物化學過程，主要發生在植物的葉綠體中，以及某些細菌中。
這個過程利用陽光能，將二氧化碳(CO2)和水(H2O)轉化爲葡萄糖（一種糖類）和氧氣(O2)。光合作用對於地球上的生命至關重要，因爲它不僅製造了生物體所需的有機物質，還維持了大氣中的碳-氧平衡。
光合作用可以分爲兩個主要階段：光反應和暗反應（或稱爲碳反應）。在光反應階段，植物利用陽光能，將水分子分解成氧氣、電子和質子。這個階段還涉及到ATP的合成。暗反應階段則發生在光無法到達的地方，如植物的葉綠體基質中。在這個階段，二氧化碳被固定，通過卡爾文循環轉化爲糖類等有機物質。在這一過程中，需要光反應階段產生的ATP和NADPH作爲能量來源。