A fotossíntese ocorre no cloroplasto da célula em dois estágios: o estágio claro e o estágio escuro. Cada estágio ocorre em uma parte diferente do cloroplasto.
Na fase de luz da fotossíntese, o cloroplasto absorve a luz do sol. Isso desencadeia uma série de reações químicas, começando pela conversão da luz solar em energia química. De acordo com About.com, três tipos de energia são produzidos: ATP, NADPH e oxigênio, todos os quais são usados no estágio escuro da fotossíntese. O estágio de luz ocorre nas pilhas de tilacóide da grana. Grana são visíveis ao microscópio. Os tilacóides contêm clorofila, um pigmento verde da planta que permite a absorção da luz. Os tilacóides também contêm proteínas importantes que são necessárias no processo de fotossíntese. Essas estruturas residem no estroma, onde ocorre o estágio escuro da fotossíntese.
No estágio escuro, o dióxido de carbono é convertido em açúcar ou carboidratos com a ajuda de ATP e NADPH. O açúcar, por sua vez, fornece energia para que a planta execute sua função normal. Esse processo também é chamado de ciclo de Calvin, que em si possui três estágios: fixação, redução e regeneração do carbono. O ciclo de Calvin ocorre no estroma, um fluido denso dentro do cloroplasto que contém outras estruturas, como os tilacóides e o DNA do cloroplasto.
