การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นเทคนิคในการเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานที่สิ่งมีชีวิตบางชนิดใช้มาประมาณ 3.4 พันล้านปี สูตรพื้นฐานเกี่ยวข้องกับการแปลงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นกลูโคสและออกซิเจนซึ่งได้รับความช่วยเหลือจากปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสง การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากการเกิดขึ้นของชีวิตตัวเองคิดว่าจะเกิดขึ้น 3.5 พันล้านปีก่อนหลังจากเปลือกโลกเย็นลง สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงครั้งแรกเป็นบรรพบุรุษของไซยาโนแบคทีเรียในปัจจุบัน
การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นภายในคลอโรพลาสต์, ออร์แกเนลล์พิเศษที่อยู่ในเซลล์ของพืชและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่สังเคราะห์ด้วยแสง Choloroplasts เป็นสีเขียวเพราะใช้คลอโรฟิลล์สี อวัยวะสำคัญที่ดูดซับแสงแดดของพืชคือใบไม้ แม้ว่าคลอโรพลาสต์จะอยู่ในเซลล์ทั่วทั้งโรงงาน แต่ความหนาแน่นของคลอโรพลาสต์นั้นสูงที่สุดบนใบซึ่งสามารถพบคลอโรพลาสต์ระหว่าง 450,000 ถึง 800,000 ในทุกตารางมิลลิเมตร
Chloroplasts นั้นคิดว่ามาจากแบคทีเรียสังเคราะห์แสงซึ่งพวกมันมีอยู่ทั่วไป เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าของเซลล์ยูคาริโอต (คอมเพล็กซ์), ไมโตคอนเดรีย, คลอโรพลาสต์ถูกคิดว่าเป็นผลมาจากความสัมพันธ์ทางชีวภาพที่ใกล้ชิดกันอย่างมากระหว่างจุลินทรีย์ในยุคแรก ๆ
หนึ่งในผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงคือออกซิเจนโมเลกุลที่มนุษย์เราและสัตว์อื่น ๆ ต้องการมีชีวิต แม้ว่าออกซิเจนในปัจจุบันจะมีชีวิต แต่ในช่วงที่เกิดภัยพิบัติเมื่อสองพันล้านปีก่อนมันทำให้เกิดความตาย ในเวลานั้นชั้นบรรยากาศของโลกมีออกซิเจนน้อยและหินเหล็กขนาดใหญ่สามารถสัมผัสกับพื้นผิวโดยไม่เกิดสนิม จากนั้นในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาอย่างฉับพลันประกอบด้วยไม่กี่สิบล้านปีการสังเคราะห์แสงไซยาโนแบคทีเรียที่พัฒนาและปกคลุมโลกทำให้เกิดออกซิเจนจำนวนมหาศาลและก่อให้เกิดการสูญพันธุ์จำนวนมากของเชื้อสายวิวัฒนาการที่ไม่คุ้นเคยกับความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศสูง เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในนามหายนะออกซิเจน
วันนี้บรรยากาศประมาณ 23% ออกซิเจนและไนโตรเจนที่เหลือ ความจำเป็นของออกซิเจนจากพืชเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เราไม่สนับสนุนการทำลายป่าฝนทั่วโลกโดยเฉพาะในอะเมซอน
สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงทำหน้าที่เป็นรากฐานของทุกระบบนิเวศ ในบทบาทนี้พวกเขาจะเรียกว่าเป็นผู้ผลิต สิ่งมีชีวิตที่บริโภคพวกมันจะเรียกว่าผู้บริโภค
