绿色植物通过叶绿体利用光提供的能量，将二氧化碳和水等无机物合成淀粉等有机物，并且把光能转变为化学能，储存在有机物中，同时释放出氧气，这一过程就叫做光合作用。
在光合作用过程中，发生了物质变化，将无机物——二氧化碳和水合成了有机物——淀粉。这些淀粉还可以进一步转化成蛋白质、脂肪等其他的有机物。这些有机物不仅是植物自身生长发育所需要的营养物质，也是人类和动物的食物来源。
在物质变化的同时还发生了能量变化，原来的太阳光能转变成淀粉等有机物中贮存的能量。这些能量是植物，动物和人体生命活动的能量来源。煤炭、石油等通过燃烧释放出热量，其中的能量都是亿万年前植物通过光合作用所积蓄的太阳能。
生物的呼吸作用要消耗氧气，排出二氧化碳，各种物质的燃烧也是这样。而光合作用则是吸收二氧化碳，释放氧气，这对维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定起着极其重要的作用。
由此可见，光合作用是地球上生物生存、繁衍和发展的基础。