أما الدور الأهم فتلعبه أصبغة الكلوروفيل (الكلوروفيل أ (Chlorophyll a)، والكلوروفيل ب (Chlorophyll b))، والكاروتينات (Carotenoids) الموجودة في أغشية الثايلاكويدات (Thylakoids) في البلاستيدات الخضراء، والتي تقوم بامتصاص أشعة الضوء من الشمس عند طولٍ موجيٍّ معينٍ، وتعكس الضوء غير الممتص، حيث تنقسم جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين بفعل الطاقة الضوئية الممتصة. يُستخدم الهيدروجين الناتج من جزيئات الماء وغاز ثنائي أكسيد الكربون الممتص من الهواء، في إنتاج سكر الجلوكوز (مصدر الطاقة اللازم للنمو والتطور عند النباتات)، والذي يترافق بانطلاق غاز الأكسجين في الجو. معادله عمليه البناء الضوئي. مراحل عملية التمثيل الضوئي يمكن تقسيم عملية التمثيل الضوئي إلى مرحلتين رئيسيتين: التفاعلات المعتمدة على الضوء والتفاعلات اللاضوئية (دورة كالفن): التفاعلات المعتمدة على الضوء (Light-Dependent Reactions) تبدأ عملية البناء الضوئي بالتفاعلات المعتمدة على الضوء، والتي تتم فقط خلال النهار في وجود ضوء الشمس، يحدث هذا التفاعل على مستوى النباتات في أغشية الثايلاكويد ضمن البلاستيدات الخضراء. تترتب أغشية الثايلاكويد فوق بعضها البعض على هيئة أقراصٍ تسمى الجرانا (Grana)، والتي تعمل على تجميع الضوء ويُطلق عليها اسم أنظمة ضوئية، ويوجد لها نوعان (PSI) و(PSII).
وبما أن التركيب الضوئي يتطلب ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس ، يجب الحصول على جميع هذه المواد أو نقلها إلى الأوراق. يتم الحصول على ثاني أكسيد الكربون من خلال مسام صغيرة في أوراق النبات تسمى الثغور. يتم تحرير الأكسجين أيضا من خلال الثغور. يتم الحصول على المياه من خلال النبات من خلال الجذور وتسليمها إلى الأوراق من خلال أنظمة الأنسجة النباتية الوعائية. يتم امتصاص أشعة الشمس بواسطة الكلوروفيل ، وهو صبغة خضراء موجودة في هياكل الخلايا النباتية تسمى البلاستيدات الخضراء. البلاستيدات الخضراء هي مواقع التمثيل الضوئي. تحتوي البلاستيدات الخضراء على عدة هياكل ، كل منها له وظائف محددة: الأغشية الخارجية والداخلية: أغطية واقية تحافظ على تراكيب البلاستيدات الخضراء المغلقة. ستروما: سائل كثيف داخل البلاستيدات الخضراء. موقع تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر. Thylakoid: الهياكل الغشائية تشبه كيس مسطح. موقع تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. غرانا: أكوام الطبقات الكثيفة من الأكياس الداكنة. مواقع تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. الكلوروفيل: صبغة خضراء داخل البلاستيدات الخضراء. يمتص طاقة الضوء.