تتم عملية التمثيل الضوئي بواسطة الكلوروفيل وهي المادة الخضراء الموجودة في أوراق النباتات. يعتمد التفاعل على استخدام طاقة الشمس في تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء والماء الذي تمتصه جذور النبات الى مركبات غذائية، من مثل السكر، يمكن للنبات استغلالها في عملية نموه. اكتشف الكيميائيون الفرنسيون الكلوروفيل عام 1817.
