光合自养生物(希腊语为“自食性”生物体)可以利用太阳的能量用二氧化碳和水合成复杂的有机分子。整个化学反应可以写成:

6小时₂氧+ 6钴₂- > C₆H₁₂O₆+ 6 O₂

这种反应只在表面上是正确的，其背后的机理是极其复杂的。光合作用中涉及的许多反应可以分为两个独立的过程;的光反应和卡尔文循环．在这个模拟中，我们将聚焦于光反应——将阳光转化为以ATP和还原剂NADPH形式存在的化学能。

位置

在真核生物中，光合作用发生在叶绿体中。这些细胞器由三层膜组成。最里面的膜形成称为类囊体的堆叠状结构。更具体地说，光合作用发生在类囊体膜中。

关于这两层膜有一个有趣的故事:叶绿体曾经是自由生存的光合细胞/细菌，被早期真核细胞摄入。它们没有被消化，而是在为细胞提供能量方面发挥了作用。这两个共生细胞相互依赖，进行光合作用的细胞变成了我们现在所说的细胞器。这两层膜是真核生物液泡的残余(外膜)和光合细胞的质膜(内膜)。