地球上几乎所有生命都依赖光合作用生存，它不仅为植物提供能量，还为动物和微生物提供食物和氧气，是维持地球生态平衡的核心过程。简单来说，光合作用就是植物利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。
光合作用的场所是植物细胞中的叶绿体，叶绿体中含有叶绿素，这种物质能吸收太阳光中的红光和蓝光，反射绿光，因此植物大多呈现绿色。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段：光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，叶绿素吸收光能后，将水分解为氧气和氢离子，同时产生能量载体ATP；暗反应在叶绿体基质中进行，利用ATP提供的能量，将二氧化碳固定并还原成葡萄糖等有机物。
光合作用的化学方程式为：6CO₂ + 6H₂O + 光能 → C₆H₁₂O₆ + 6O₂。这个过程实现了能量的转化和物质的循环：将太阳能转化为化学能储存在有机物中，同时将大气中的二氧化碳转化为氧气，维持了大气中氧气和二氧化碳的平衡。
除了绿色植物，一些藻类和细菌也能进行光合作用。比如蓝细菌，它是地球上最早进行光合作用的生物之一，在地球早期大气演化中发挥了关键作用，通过释放氧气改变了大气成分，为有氧生物的出现创造了条件。如今，科学家们正在研究人工光合作用技术，希望通过模拟这一过程，将太阳能转化为清洁能源，缓解能源危机。
