1 光反应
条件：光照、光合色素、光反应酶.场所：叶绿体的类囊体薄膜.(色素） ①水的光2H₂O→4[H]+O₂(在光和叶绿体中的色素的催化下）.②ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）.影响因素：光照强度、CO₂浓度、水分供给、温度、酸碱度等.意义：①光解水,产生氧气.②将光能转变成化学能,产生ATP,为碳反应提供能量.③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH,为碳反应提供还原剂NADPH,NADPH同样可以为碳反应提供能量.详细过程如下:系统由多种色素组成,如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成.既拓宽了光合作用的作用光谱,其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection).在此系统里,当光子打到系统里的色素分子时,会如图片所示一般,电子会在分子之间移转,直到反应中心为止.反应中心有两种,光系统一吸收光谱于700nm达到高峰,系统二则是680nm为高峰.反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊),蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长.反应中心吸收了特定波长的光线后,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上的缺.然后叶绿素a透过如图所示的过程,生产ATP与NADPH（还原型辅酶）分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain).
2.2 碳反应
碳反应的实质是一系列的酶促反应.原称暗反应,后随着研究的深入,科学家发现这一概念并不准确.因为所谓的暗反应在暗中只能进行极短的时间,而在有光的条件下能连续不断进行,并受到光的调节.所以在20世纪90年代的一次光合作用会议上,从事植物生理学研究的科学家一致同意,将暗反应改称为碳反应.
条件：碳反应酶.场所：叶绿体基质.影响因素：温度、CO₂浓度、酸碱度等.不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同.这是植物对环境的适应的结果.暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型.三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的.对于最常见的C3的反应类型,植物通过气孔将CO₂由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体.叶绿体中含有C5.起到将CO₂固定成为C3的作用.C3再与NADPH及ATP提供的能量反应,生成糖类（CH₂O）并还原出C5.被还原出的C5继续参与暗反应.光合作用的实质是把CO₂和H₂O转变为有机物（物质变化）和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能（能量变化）.CO₂+H₂O（ 光照、酶、 叶绿体）==(CH₂O)+O₂