光合作用光反應場所在葉綠體內囊體的薄膜上，光合作用暗反應的場所在葉綠體的基質中。

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光合作用通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有機物，同時釋放氧的過程。綠色植物利用太陽的光能，同化二氧化碳（ ）和水（ ）製造有機物質並釋放氧氣的過程，稱為光合作用。光合作用所產生的有機物主要是碳水化合物，並釋放出能量。

光反應階段的特徵是在光碟機動下水分子氧化釋放的電子透過類似於線粒體呼吸電子傳遞鏈那樣的電子傳遞系統傳遞給 ，使它還原為 。電子傳遞的另一結果是基質中質子被泵送到類囊體腔中，形成的跨膜質子梯度驅動 磷酸化生成 。

暗反應階段是利用光反應生成 和 進行碳的同化作用，使氣體二氧化碳還原為糖。由於這階段基本上不直接依賴於光，而只是依賴於 和 的提供，故稱為暗反應階段。

大氣之所以能經常保持21%的氧含量，主要依賴於光合作用（光合作用過程中放氧量約

t/a）。光合作用一方面為有氧呼吸提供了條件，另一方面， 的積累，逐漸形成了大氣表層的臭氧（ ）層。臭氧層能吸收太Sunny中對生物體有害的強烈的紫外輻射。植物的光合作用雖然能清除大氣中大量的 ，但大氣中 的濃度仍然在增加，這主要是由於城市化及工業化所致。