Fotosyntéza představuje základní reakci pro vytváření všech organických látek v tělech všech organismů, čili pro biomasu, ve které je vždy utajena energie pocházející ze sluneční energie.

Probíhá v buňkách rostlin obsahujících chloroplasty, ve kterých je složitě uspořádáno zelené barvivo chlorofyl. Chlorofyl představuje látku (biokatalyzátor) umožňující využívání sluneční energie. Prvotní jednodušší fotosyntéza probíhá také v nedokonalých buňkách sinic.

Buňky rostlin a sinic jsou tak výživově soběstačné (autotrofní), na rozdíl od buněk živočichů, hub a většiny bakterií, které musí přijímat z okolí organické látky  a  jsou tedy výživově nesoběstačné (heterotrofní).