光合作用是植物、藻類和一些細菌利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物并釋放氧氣的過程。這一過程不僅是地球生命的基礎，也是維持大氣中氧氣和二氧化碳平衡的關鍵環節。

光合作用主要分為光反應和暗反應兩個階段。光反應發生在葉綠體的類囊體膜上，葉綠素吸收太陽光能，將水分子分解為氧氣、質子和電子，同時生成ATP和NADPH等高能分子。暗反應則發生在葉綠體基質中，利用光反應產生的ATP和NADPH，通過卡爾文循環將二氧化碳固定并轉化為葡萄糖等有機物。

光合作用的重要意義不僅體現在為生物提供能量和氧氣，還在全球碳循環中扮演核心角色。通過吸收二氧化碳，光合作用有助于減緩溫室效應，維持地球生態平衡。研究光合作用機制對開發可再生能源、提高農作物產量等領域具有重要價值。