Bilindiği gibi fotosentez, bitkilerin, kimi zaman da bazı bakteri ve tek hücreli canlıların, karbondioksit ve sudan, şeker (karbonhidrat) üretmek için güneş ışınıyla gelen enerjiyi kullanmalarıdır. Bu reaksiyon sonucunda güneş ışınındaki enerji, üretilen şeker molekülünün içine depolanmış olur. Kullanılamayan güneş enerjisinin kullanılabilir kimyasal enerjiye dönüşme işleminde ise yeşil bir pigment olan klorofil önemli rol oynar. (Pigment ışığı emebilen maddelere verilen addır.)
Bütün reaksiyon aşağıdaki formülde özetlenir:
6H2O + 6CO2 ---FOTOSENTEZ---> C6H12O6+ 6O2
Kimya diline yabancı olanlar için, bu kimyasal formül şu şekilde tercüme edilebilir:
6 su molekülü + 6 karbondioksit molekülü -FOTOSENTEZ SONUCUNDA- 1 şeker molekülü + 6 oksijen molekülüne dönüşür.67
Fotosentezin genel şeması oldukça basit gözükmektedir. Fakat bu şema yalnızca başlangıçta reaksiyona giren ve reaksiyon sonucunda elde edilen maddeleri göstermektedir. Bu nihai ürünlerin elde edilmesi ise yaprakta meydana gelen ve hayranlık uyandıracak derecede kompleks işlem ve mekanizmalar sonucunda gerçekleşir.
Karbondioksit ve su kullanarak, günlük hayatta şeker dediğimiz karbonhidrat moleküllerinin oluşturulması için son derecede hassas ve kompleks ölçülerin ve işlemlerin gerçekleştirilmesi gerekir. Bu işlemler atomlar, hatta atomların çevresinde dönen elektronlar düzeyinde işleyen çok kompleks sistemleri içerir.
Sistem içinde farklı pigmentler, çeşitli tuzlar, mineraller, kalıntı elemanlar (ferredoksin, adenosin trifosfat gibi), alt-katalizörler, çeşitli görevler üstlenen maddeler ve diğer kimyasal etkenlerden oluşan kalabalık bir ekip vardır. Sadece "sakaroz" gibi basit bir şeker molekülünü üretmek için bile bitkilerin 30 adet farklı proteine ihtiyaçları olduğunu düşünürsek, bu işlemin genelinin ne kadar kompleks olduğu daha iyi anlaşılır.