光合作用的实质是一种能量转换，指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。这个过程中光能和热能的作用就是促使反应发生，可以说是提供这些反应的所需能量，和提供给植物足够的动力来泵取土壤中和空气中的所需物质。

光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。