Khái niệm quang hợp lần đầu tiên được khám phá bởi bác sĩ người Hà Lan Jan Baptista van Helmot vào năm 1648 trong một thí nghiệm liên quan đến cây liễu. Helmot phát hiện ra rằng thực vật không lấy được chất dinh dưỡng từ đất. Tuy nhiên, phải mất một số nhà thực vật học và nhà khoa học khác để làm sáng tỏ quá trình quang hợp.
Joseph Priestley, một nhà hóa học, đã phát hiện ra rằng không khí bao gồm các chất khí. Vào năm 1730, nhà sinh vật học người Hà Lan Jan Ingenhousz đã báo cáo rằng thực vật tạo ra oxy. Khám phá thêm được thực hiện bởi Jean Senebier, một nhà thực vật học người Thụy Sĩ, người đã khám phá ra vai trò của carbon dioxide trong quá trình quang hợp. Mãi đến năm 1845, nhà hóa học người Thụy Sĩ Nicolas-Theodore de Saussure cuối cùng mới có thể ghép tất cả các phần của quá trình quang hợp lại với nhau.