Când molecula de clorofilă absoarbe lumina, este destabilizată și electronii ei în mișcare relativ liber sunt energizați și donați moleculelor care generează carbohidrați. Această donație de electroni energizați este transformarea luminii absorbite energie, care are puterea fotosintezei. Carbohidratul este generat cu energia din dioxid de carbon și apă și generează oxigen ca gaz rezidual.
Clorofila este o moleculă complexă, cu un grup principal compus dintr-un set de hidrocarburi ciclice care înconjoară un inel de atomi de azot. Atomii de azot înșiși înconjoară un singur atom de magneziu. Inelele de carbon din jurul atomilor de azot se substituie între legăturile unice și duble, iar electronii curg relativ liber de la o parte la alta. Parțial datorită acestei și în parte datorită electronegativității foarte reduse a magneziului, molecula pierde foarte ușor electronii. Vărsatul de electroni, când clorofila absoarbe lumina, modifică moleculele speciale din frunze într-un mod care le permite să rupă moleculele de dioxid de carbon și de apă și să ghideze crearea de noi legături între elementele lor constitutive.
Clorofila absoarbe doar lungimile de undă roșii și albastre de lumină puternică și, astfel, numai aceste culori oferă o cantitate suficientă de energie pentru fotosinteza. Pe de altă parte, lumina verde este puternic reflectată de clorofila, astfel încât ceilalți pigmenți din frunze, cum ar fi carotenoizii roșii, sunt complet ocoliți.
