光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用叶绿素等光合色素，在可见光的照射下，通过一系列复杂的生化反应，将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物（如葡萄糖），并释放出氧气。这个过程对地球上的能量转换和碳氧循环至关重要，为生物界提供能量来源，并维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
光合作用主要分为两个阶段：
光反应：
在叶绿体的类囊体薄膜上发生，利用光能将水分解为氧气、还原氢，并通过光合磷酸化生成ATP和NADPH。
碳反应（也称为暗反应）：在叶绿体基质中进行，利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物，如葡萄糖。
光合作用不仅为植物自身提供能量和生长所需的物质，还为其他生物提供食物和氧气，是地球生态系统中能量流动的基础