As substâncias necessárias para a fotossíntese são água, dióxido de carbono e clorofila. As plantas requerem essas três substâncias na presença de luz para converter a energia luminosa em energia química.
Quando as moléculas de clorofila nas células vegetais absorvem luz, elas aumentam a energia em alguns elétrons da clorofila. Isso permite que os elétrons escapem de suas moléculas de clorofila.
As moléculas de clorofila sem elétrons atraem elétrons de átomos de hidrogênio para tomar seu lugar. Esses átomos são fornecidos por moléculas de água obtidas do meio ambiente, causando uma reação química na qual as moléculas de água se separam em átomos de oxigênio, prótons e elétrons.
Prótons liberados das moléculas de água e elétrons escapados das moléculas de clorofila reagem entre si para produzir adenosina trifosfato e nicotinamida adenina dinucleotídeo difosfato.