Fotosintezė vyksta chloroplastuose – specializuotose augalų ląstelių struktūrose. Juose yra chlorofilo – žalios pigmento, kuris sugeria saulės šviesą. Naudodami šviesą, vandenį ir anglies dioksidą, augalai gamina gliukozę (cukrų, naudojamą energijai) ir deguonį (išleidžiamą į orą). 

2 pav. Fotosintezės procesas, šaltinis: https://dotandlinelearning.com/blog/biology/chapter-6-photosynthesis/

Procesas vyksta dviem pagrindiniais etapais:

1 etapas: Šviesos energijos sugavimas (šviesos priklausomos reakcijos)
•    Vyksta chloroplastų tilakoidų membranose.
•    Saulės šviesą sugeria chlorofilas, sužadina elektronus ir pradeda energijos perdavimo procesą.
•    Vandens molekulės suskaidomos į deguonį, protonus ir elektronus, o deguonies dujos išleidžiamos į atmosferą.
•    Sugauta energija kaupiama specialiose molekulėse – ATP (adenozino trifosfatas) ir NADPH (nikotinamido adenino dinukleotido fosfatas), kurios bus naudojamos kitame etape.

2 etapas: Energijos gamyba (Kalvino ciklas)
•    Vyksta stromoje – skystyje chloroplastų viduje.
•    Anglies dioksidas iš oro naudojamas gliukozės molekulėms formuoti.
•    Pirmojo etapo ATP ir NADPH suteikia energijos paversti anglies dioksidą cukrumi.
•    Ši sukaupta energija naudojama augalo augimui, dauginimuisi ir svarbių medžiagų, tokių kaip krakmolas ir celiuliozė, gamybai.