Faza fotosyntezy zależna od światła odbywa się w tylakoidach chloroplastów. Wymaga ona obecności wody i dostarczenia energii świetlnej. Elektrony przepływają liniowo od cząsteczki wody przez fotosystemy PS II i PS I oraz przenośniki elektronów na NADP+. Efektem tego procesu jest powstanie NADPH. Tworzy się gradient protonowy w poprzek błony tylakoidu i powstaje ATP. Produkty tych reakcji – ATP i NADPH – są siłą asymilacyjną.
Rośliny charakteryzują się występowaniem fotosyntezy oksygenicznej. Jest to proces biologiczny, w którym przy udziale światła i z pomocą chlorofilu oraz niektórych barwników karotenoidowych, z prostych związków nieorganicznych, dwutlenku węgla i wody, wytwarzane są związki organiczne, głównie cukry. Produktem ubocznym jest tlen.