Lumina soarelui este necesară pentru fotosinteză, deoarece energia solară este ceea ce este convertit în energia chimică de către cloroplastele plantei. Această energie este necesară pentru producerea de glucoză, care asigură energie utilizabilă pentru plantă.
Cloroplastele conțin pigmentul verde clorofil, care absoarbe lumina soarelui. Două alte ingrediente necesare pentru fotosinteză sunt dioxidul de carbon și apa. Combinația acestor trei substanțe combină procesul de fotosinteză, care produce glucoză, oxigen și apă. Fotosinteza are loc în principal în frunzele plantelor, care conțin cea mai mare concentrație de cloroplaste. Porii mici, sau stomatele, se află, de asemenea, pe frunzele plantei și absorb dioxidul de carbon din aerul din jur.
Protezele, bacteriile și algele albastre-verzi sunt alte organisme care fac fotosinteza pentru hrană. În plus, multe organisme formează legături simbiotice cu organisme fotosintetice, cel mai adesea corali, anemone marine și bureți. Unele moluste își păstrează chiar și cloroplastele în corpul lor, astfel încât acestea să poată supraviețui în lumina soarelui timp de câteva luni. În 2010, hornetul oriental a fost primul animal care a descoperit că folosește fotosinteza. Viespul transformă lumina soarelui în energie electrică. Eficiența conversiei de la lumina soarelui la energia chimică este de aproximativ 3 până la 6%, energia neconvertită fiind eliberată sub formă de căldură. La nivel global, se estimează că fotosinteza captează aproximativ 130 de terawatți de energie în fiecare an, ceea ce este de șase ori mai mare decât consumul de energie al omului.