光合作用主要在叶绿体的类囊体膜进行。
光合作用的具体步骤：
1、光能捕获：
叶绿体内的叶绿素吸收阳光中的能量。这个过程发生在叶绿体内的膜结构上，称为光系统。光系统包含两种类型的叶绿素：光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。它们能够吸收不同波长的光线，并将能量传递给下一个步骤。
2、光化学反应：
能量被转化为化学能。在光系统Ⅱ中，水分子被分解为氧气、氢离子和电子。氧气会释放到大气中，氢离子和电子则被保留下来。电子会在光系统Ⅰ中被激发，并通过一系列化学反应传递能量。同时，阳光的能量也被电子吸收。
3、能量转运：
光能转化为化学能。在能量转运链中，电子将能量传递给辅助色素和其他蛋白质分子。最终，能量被传递给一种叫作NADP+的分子，将其还原为NADPH。
4、ATP合成：
ATP是一种能量储存形式。在光合作用中，通过光磷酸化反应，光能被转化为ATP。在这个反应中，NADPH和ADP（腺苷二磷酸）与光能结合，生成ATP。
5、固定二氧化碳：
在暗反应中，固定二氧化碳的过程被称为光合作用的最后一步。在这个过程中，植物使用通过光能转化而来的ATP和NADPH，将二氧化碳转化为有机化合物，通常是葡萄糖。
光合作用的作用：
1、是把无机物转变成有机物
每年约合成5×1011吨有机物，可直接或间接作为人类或动物界的食物，据估计地球上的自养植物一年中通过光合作用约同化2×1011吨碳素，其中40％是由浮游植物同化的，余下的60％是由陆生植物同化的；
2、是将光能转变成化学能
绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等都是现在或过去的植物通过光合作用形成的；
3、是维持大气O2和CO2的相对平衡
在地球上，由于生物呼吸和燃烧，每年约消耗3.15×1011吨O2，以这样的速度计算，大气层中所含的O2将在3000年左右耗尽。