Khi ánh sáng chiếu vào thực vật, nó sẽ kích thích phân tử diệp lục, được tìm thấy trong một cấu trúc gọi là lục lạp. Sau đó, phân tử diệp lục nhường một điện tử và trở thành một cation. Điều này có nghĩa là nó không còn trung tính nữa mà mang điện tích dương.
Khi phân tử diệp lục mất một điện tử, thì nó sẽ tự do lấy điện tử từ nước. Điều này về cơ bản phá hủy phân tử nước, giải phóng oxy và hydro khi nó phân hủy. Điều này cho phép cây sử dụng hydro tự do để biến carbon dioxide thành đường đơn. Oxy được thải ra như một chất thải.
Quá trình quang hợp chủ yếu diễn ra ở lớp trung bì hoặc lớp giữa của lá cây.
Ánh sáng cũng cần thiết để cây tạo ra chất diệp lục ngay từ đầu. Đây là lý do tại sao hầu hết các thực vật phát triển dưới ánh nắng mặt trời đều có màu xanh lục: Chất diệp lục là một sắc tố màu xanh lá cây. Ánh sáng đỏ và xanh lam được tìm thấy trong chất diệp lục mà mắt người không nhìn thấy được, là những màu thực sự thực hiện công việc quang hợp.
