光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源.因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义.
第一,制造有机物.绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的.据估计,地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物,这远远超过了地球上每年工业产品的总产量.所以,人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”.绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物.人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物.
第二,转化并储存太阳能.绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中.地球上几乎所有的生物,都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的.煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量,归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的.
第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定.据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000 t／s（吨每秒）.以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完.然而,这种情况并没有发生.这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定.
第四,对生物的进化具有重要的作用.在绿色植物出现以前,地球的大气中并没有氧.只是在距今20亿至30亿年以前,绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后,地球的大气中才逐渐含有氧,从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展.由于大气中的一部分氧转化成臭氧（O3）.臭氧在大气上层形成的臭氧层,能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活.经过长期的生物进化过程,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物.