Fotosynteza to proces metaboliczny zachodzący u organizmów autotroficznych, podczas którego z prostych związków nieorganicznych syntetyzowane są związki organiczne. Jego przebieg warunkowany jest obecnością barwników fotosyntetycznych, zdolnych do pochłaniania światła widzialnego o określonej długości fal.

Najważniejszymi barwnikami są: chlorofil, występujący u sinic, protistów roślinopodobnych i roślin, oraz bakteriochlorofil, obecny u bakterii zielonych i purpurowych. Barwniki te najintensywniej absorbują światło niebieskie i czerwone. Pomocniczą funkcję w procesie fotosyntezy pełnią karotenoidy i fikobiliny, które pochłaniają światło o innych długościach fal.