產氧光合作用是一種將光和水轉化為能量，並同時釋放氧氣的過程。在地球早期歷史的某個時期，一群藍細菌進化出了進行產氧光合作用的能力，這極大地擴展了生物過程在地球化學循環中的作用。可以說，這或許是地球上最重要的一次進化革新，它最終導致了氧氣在大氣和海洋中的積累，地球開始變得宜居。

光合作用名詞解釋：（photosynthesis），植物利用光能將二氧化碳和水等無機物合成有機物並放出氧氣的過程。光合作用中合成的有機物是植物賴以生長的主要物質來源和全部能量來源，也是其他直接或間接依靠植物生活的生物的有機物和能量來源。

光能及化能自養細菌可行光合作用的部分過程，也能合成有機物，但總量極微。地球上的植物每年通過光合作用合成近2000億噸有機物，同時固定了3×1021焦耳的太陽能，相當於人類全部能耗的10倍。地層中埋藏的煤炭、石油和天然氣是古代植物光合作用形成的有機物演變而成的。光合作用釋放O2和固定CO2，使大氣中的O2積累，CO2含量降低。