光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的生物化学过程。这一过程发生在植物的叶绿体内，通常分为光反应和暗反应两个阶段。

在光反应阶段，叶绿体中的叶绿素吸收光能，将其转化为化学能。这个过程发生在光合色素复合物中，其中包括光系统I和光系统II。光系统II首先被激发，将光能转化为化学能，并将电子传递到电子传递链上。在电子传递链中，电子通过一系列的氧化还原反应释放能量，并最终用于产生ATP和NADPH。

在暗反应阶段，ATP和NADPH被用作能量和还原等价物的来源，将二氧化碳固定为有机物。这个过程称为卡尔文循环，包括碳的固定、还原和再生三个步骤。首先，CO2被固定为三碳化合物，然后通过一系列酶催化的反应将其转化为葡萄糖等有机物。最后，剩余的化合物再生为固定CO2所需的反应物。

光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一，为植物提供了能量和有机物质，并产生氧气作为副产品释放到大气中。同时，光合作用也是生态系统中碳循环的关键环节，对地球的气候和环境具有重要影响。