פוטוסינתזה הוא התהליך שבו צמחים, אצות ויצורים חד-תאיים אוטו טרופיים קולטים את אנרגית האור וממירים אותה לאנרגיה כימית האגורה בחומרים אורגניים.
בתהליך הפוטוסינתזה, ממיר הכלורופלסט המצוי בעלה, שש מולקולות של פחמן דו-חמצני (חומר א- אורגני) למולקולה של פחמימה (חומר אורגני) .
→C6H12O6 + 6O2 + 6H2O אור + 1212H2O + 6CO2
הפחמימה הנוצרת משמשת כחומר מוצא ליצירת תרכובות אורגניות רבות כמו פחמימות מורכבות, שומנים, חלבונים וחומצת גרעין. חומרים אילו בונים את הצמח.
בזכות יכולתם לקיים את תהליך הפוטוסינתזה הפכו הצמחים לבסיס של כל שרשרת המזון.