Fotosinteza are loc în două etape: reacțiile la lumină și reacțiile întunecate. Reacțiile la lumină își iau numele deoarece necesită prezența luminii directe, în timp ce reacțiile întunecate nu au aceleași condiții . Reacțiile ușoare se produc în stivele tilacicide din grana în cea mai mare parte, în timp ce reacțiile întunecate nu, deși se întâmplă cel mai frecvent în timpul zilei.
Reacțiile ușoare implică transformarea luminii solare în energie chimică prin formarea de adenozin trifosfat (ATP) și nicotinamidadenin dinucleotid fosfat (NADPH). Clorofila din plante absoarbe energia din lumină, începând o secvență de evenimente care conduce la producerea de ATP, NADPH și oxigen, prin divizarea moleculelor de H2O. Stomatele eliberează oxigenul, iar celelalte două subproduse produc zahăr ca parte a reacțiilor întunecate.
Când reacțiile întunecate sunt gata să aibă loc, dioxidul de carbon devine zahăr cu ATP și NADPH, într-un proces numit ciclu Calvin sau fixare de carbon. Acest ciclu are trei etape: fixarea, reducerea și regenerarea carbonului. Când au loc aceste reacții, planta este pregătită să înceapă din nou ciclul, permițând instalației să mențină conversia dioxidului de carbon într-o substanță utilă.
