绿色植物吸收光能(主要是太阳能)将二氧化碳和水转化为有机物(主要是糖)并释放氧的过程。
以下式表示：6CO2+12H2O*
C6H12O6+6O2*6H↓（2O光合作用包括光反应和暗反应。光反应是光所引起的物理和化学的反应，在类囊体的膜中进行，通过吸光色素捕获光能，并将它转变为化学能(ATP和NADPH2)。在此过程中，氧分子由水分解释放。暗反应是由酶催化的，利用光反应捕获的能量把二氧化碳转化为有机物质的反应，它在叶绿体的基质中进行，利用光反应的产物(ATP和NADPH2)作为能源，使二氧化碳还原成有机物质，是自然界将光能转变为化学能的主要途径，也是大气中氧的主要来源。
绝大多数生物(包括人类)都直接或间接地利用光合作用所提供的有机物质和能量而生存。
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