İster üretici isterse tüketici olsun, bütün canlılar gerek duydukları enerjiyi organik molekülleri parçalayarak kazanırlar. Organik maddelerde depo edilmiş kimyasal enerjinin asıl kaynağı ise güneştir. Güneşin fiziksel enerjisi organik maddelerde kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür. Bu iş yalnızca klorofil taşıyan canlılar tarafından gerçekleştirilir. Bu canlılar enerji kaynağı olarak güneşi kullanarak karbondioksidi organik maddeye dönüştürürler. Böylece güneş enerjisini kimyasal bağ enerjisine çevirirler. Bu olaya “karbondioksit özümlemesi veya fotosentez” denir. Klorofiller, fotosentezde görev yapan en aktif renk maddeleridir. Klorofiller bitkilerin yeşil renkli görülen bütün bölümlerinde görülmekle birlikte, en fazla yapraklarda bulunur. Bu nedenle fotosentez yapmaya özelleşmiş organlar yapraklardır. Fotosentezde görev alan diğer renk maddeleri karotinoidlerdir.
Karotinoidlerin fotosentezde doğrudan işlevi yoktur. Güneş ışınlarını klorofile aktararak fotosentez hızını artırdığı kabul edilmektedir.
Fotosentez tepkimeleri kloroplastlarda başlar ve burada sonlanır. Fotosentez ışık reaksiyonlarında görev alan klorofil ve diğer yapılar granumlarda bulunur. Karbon devrinde görev alan enzim ve diğer yapılar stroma içinde dağınık haldedir.
