Fotosinteza este cea mai eficientă la lungimi de undă de lumină între 400 și 500 nanometri și 600 la 700 nanometri. Pigmentul verde, clorofila, limitează eficiența fotosintezei.
Lumina vizibilă cade între 400 și 700 nanometri. Un pigment este o substanță care reflectă unele lungimi de undă ale luminii vizibile în timp ce le absoarbe pe alții; culoarea pigmentului corespunde lungimii de undă a luminii pe care o reflectă. Clorofila a, pigmentul primar al majorității plantelor, apare verde, deoarece reflectă lumina între lungimile de undă de 500 și 600 nanometri, o zonă care apare verde pentru ochiul uman. Aceasta înseamnă că există restricții privind eficiența fotosintezei, astfel încât fotosinteza este mult mai puțin eficientă în domeniul verde al luminii vizibile. Absorbția de lumină prin clorofila a și, prin urmare, eficiența fotosintezei, atinge vârf la aproximativ 450 nanometri și 650 nanometri. Aceste lungimi de undă corespund luminii care apare în culoarea violet-albastru și roșu la ochiul uman.
Fotosinteza are loc, deși mai puțin eficient, între 500 și 600 nanometri. Aceasta deoarece clorofila a nu este singurul pigment al plantei; pigmenții auxiliari oferă, de asemenea, o absorbție suplimentară. Clorofila b este, de asemenea, verde și absoarbe aproximativ aceleași lungimi de undă ca și clorofila a. Carotenoizii, cum ar fi xantofilele și carotenele, ajută plantele să utilizeze câteva din lungimile de undă verde pe care clorofila nu le poate absorbi. Xanthophylls galben și carotene portocalii sunt, de asemenea, responsabile pentru culorile de toamnă în copaci de foioase.
