A fotossíntese é um processo catabólico, uma vez que transforma moléculas simples como o gás carbônico (CO₂) e a água (H₂O) em uma molécula mais complexa como a glicose (C₆H₁₂O₆).

Na primeira etapa, representada no esquema (fase fotoquímica), a luz (energia radiante) incide sobre a molécula de clorofila, excitando os elétrons e promovendo a fotofosforilação, onde ocorre a quebra da molécula de água, produzindo oxigênio (fotólise da água) e NADPH₂. Durante este processo, ocorre a produção de ATP, que será utilizado na fase química da fotossíntese.

Na segunda etapa ocorre o ciclo das pentoses (ciclo de Calvin-Benson), em que a molécula de gás carbônico (CO₂) é transformada em glicídio, com o auxílio da enzima rubisco. Durante este processo não ocorre consumo de energia, uma vez que a luz desencadeia o início da reação.

Os seres heterótrofos não dependem do processo de fotossíntese, uma vez que parte dos glicídios produzidos é imediatamente utilizada nas mitocôndrias da célula vegetal, na respiração celular, para fornecer energia aos processos vitais. Outra parcela é transformada em diversas substâncias orgânicas necessárias ao metabolismo vegetal ou armazenada na forma de amido no caule ou raiz da planta.

A fotossíntese configura um importante processo anabólico de liberação de energia na fase fotoquímica, uma vez que produz ATP que permite o funcionamento celular.