Fotosynteza to proces składający się z dwóch połączonych ze sobą etapów. Pierwszy z nich to faza zależna od światła, która zachodzi w błonach tylakoidów chloroplastu. W tym etapie energia świetlna jest absorbowana przez chlorofil i wykorzystywana do rozkładu wody, w wyniku czego jako produkt uboczny uwalniany jest tlen. Kluczowym rezultatem tej fazy jest wytworzenie siły asymilacyjnej, czyli związków bogatych w energię, ATP i NADPH. Związki te są następnie wykorzystywane w drugim etapie, czyli fazie niezależnej od światła, zwanej cyklem Calvina, która przebiega w stromie chloroplastu. W cyklu Calvina dwutlenek węgla z atmosfery jest wiązany i przy użyciu energii z ATP i NADPH redukowany do prostych cukrów, takich jak glukoza. Po zużyciu, cząsteczki ADP i NADP+ wracają do fazy jasnej, aby ponownie zostać naładowane energią.