Siendo siempre necesaria la energía lumínica. 
La luz y otros tipos de radiación están compuestos de paquetes individuales de energía llamados fotones. La energía de un fotón corresponde a su longitud de onda: los fotones de longitud de onda corta son muy energéticos, mientras que los fotones de longitud de onda larga tienen energía menor. La luz visible consta de longitudes de onda con energías que son lo suficientemente fuertes como para alterar la forma de ciertas moléculas de pigmento, pero lo bastante débiles como para no dañar moléculas tan esenciales como las de ADN.
Cuando la luz choca con un objeto, digamos una hoja, pueden suceder tres procesos: la luz puede absorberse, reflejarse (emitirse nuevamente) o transmitirse (pasar a través de). La luz que es absorbida puede calentar el objeto o intervenir en procesos biológicos, como la fotosíntesis. La luz que es reflejada o transmitida les da a los objetos su color.
Los cloroplastos contienen varios tipos de moléculas que absorben diferentes longitudes de onda de la luz.
La principal molécula que contienen los cloroplastos es la clorofila. 
Los tilacoides también contienen otras moléculas, llamadas pigmentos accesorios, que captan la energía luminosa.
Los carotenos absorben la luz azul y verde y se ven de color amarillo, anaranjado o rojo; las ficocianinas absorben el verde y el amarillo y se ven de color azul o púrpura. Debido a que todas las longitudes de onda de la luz se absorben en cierto grado, todas las longitudes de onda pueden efectuar fotosíntesis en cierto grado. 
La clorofila, la molécula principal que capta energía en las membranas de los tilacoides, absorbe intensamente la luz violeta, azul y roja pero refleja la verde y, por lo tanto, las hojas se ven verdes.
En las plantas terrestres, la fotosíntesis generalmente sucede en las hojas.
Las células en el centro de una hoja, llamadas células del mesófilo, contienen los cloroplastos, los organelos de la fotosíntesis, en cuyo interior se localizan los tilacoides.
Las membranas del ticacoide contienen muchas copias de los llamados Fotosistemas I y II.
Cada fotosistema consta de un complejo de captación de luz, pigmentos moleculares y un sistema de transporte de electrones
Dentro de los cloroplastos, la energía de la luz solar la absorben los pigmentos en las membranas de los tilacoides y esta energía se utiliza para síntesis de ATP (transportador de energía) y NADP (transportador de electrones); estas son las reacciones luminosas.
Los tilacoides también contienen otras moléculas, llamadas pigmentos accesorios, que captan la energía luminosa.
Los carotenos absorben la luz azul y verde y se ven de color amarillo, anaranjado o rojo; las ficocianinas absorben el verde y el amarillo y se ven de color azul o púrpura. Debido a que todas las longitudes de onda de la luz se absorben en cierto grado, todas las longitudes de onda pueden efectuar fotosíntesis en cierto grado. La clorofila, la molécula principal que capta energía en las membranas de los tilacoides, absorbe intensamente la luz violeta, azul y roja pero refleja la verde y, por lo tanto, las hojas se ven verdes.
En las plantas terrestres, la fotosíntesis generalmente sucede en las hojas.
Las células en el centro de una hoja, llamadas células del mesófilo, contienen los cloroplastos, los organelos de la fotosíntesis, en cuyo interior se localizan los tilacoides.
Las membranas del ticacoide contienen muchas copias de los llamados Fotosistemas I y II.
Cada fotosistema consta de un complejo de captación de luz, pigmentos moleculares y un sistema de transporte de electronesDentro de los cloroplastos, la energía de la luz solar la absorben los pigmentos en las membranas de los tilacoides y esta energía se utiliza para síntesis de ATP (transportador de energía) y NADP (transportador de electrones); estas son las reacciones luminosas.
