光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物（物质变化）和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能（能量变化）。总方程式CO2+H2O（光照、酶、叶绿体）→(CH2O[1])+O2把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能。
植物通过光合作用，吸收二氧化碳，生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式为：6CO2+6H2O（ 光照、酶、 叶绿体）→C6H12O6（CH2O）+6O2
二氧化碳+水=光（条件） 叶绿体（场所）→有机物（储存能量）+氧气
能量转化过程：光能→电能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能。
植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天（在光照强度太强的时候植物的气孔会关闭，导致光合作用强度减弱），它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等物质，同时释放氧气。
光合作用是将太阳能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能的过程！
