A fotofosforilação não cíclica é um processo de dois estágios que envolve dois fotossistemas de clorofila diferentes. É uma reação leve que ocorre nas membranas tilacóides dentro do cloroplasto.
A fotofosforilação não cíclica começa quando uma molécula de água é quebrada por um processo chamado fotólise. Em seguida, um fóton é absorvido e a luz causa uma reação em cadeia que transfere energia para o núcleo. Isso, por sua vez, excita os dois elétrons transferidos para a feofitina. Tirar elétrons de outra molécula de água compensa esse déficit. Esses elétrons são transferidos da feofitina para a plastoquinona e, uma vez mais quebrados, são liberados. Dois íons H + são então liberados e os elétrons então através de Cyt b6 e Cyt f, e então através da plastocianina. Isso cria um gradiente, que fornece a energia para a regeneração do ATP.