Fotofosforilarea non-ciclică este un proces în două etape care implică două sisteme fotosofice de clorofilă. Este o reacție ușoară care apare pe membranele tilacloide din interiorul cloroplastului.
Fotofosforilarea non-ciclică începe atunci când o moleculă de apă este defalcată printr-un proces numit fotoliză. Apoi, un foton este absorbit și lumina provoacă o reacție în lanț care transferă energia către miez. Aceasta, la rândul său, excită cei doi electroni transferați către feofitină. Luarea de electroni de la o altă moleculă de apă face acest deficit. Acești electroni se transferă de la fheofitină la plastochinonă și, odată defalcați, sunt eliberați. Se eliberează apoi ioni H + și electronii apoi prin Cyt b6 și Cyt f și apoi prin plastocianină. Aceasta creează un gradient, care asigură energia pentru regenerarea ATP.