Các chất cần thiết cho quá trình quang hợp là nước, carbon dioxide và chất diệp lục. Thực vật cần ba chất này khi có ánh sáng để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học.
Khi các phân tử diệp lục trong tế bào thực vật hấp thụ ánh sáng, chúng sẽ làm tăng năng lượng cho một số điện tử của diệp lục. Điều này cho phép các electron thoát ra khỏi phân tử diệp lục của chúng.
Các phân tử diệp lục thiếu điện tử sẽ thu hút các điện tử từ nguyên tử hydro đến vị trí của chúng. Các nguyên tử này được cung cấp bởi các phân tử nước thu được từ môi trường, gây ra phản ứng hóa học trong đó các phân tử nước tách rời thành các nguyên tử oxy, proton và electron.
Các proton được giải phóng từ các phân tử nước và các điện tử thoát ra từ các phân tử diệp lục phản ứng với nhau để tạo ra adenosine triphosphate và nicotinamide adenine dinucleotide diphosphate.