Biokémiai folyamat, amely során a növények és egyes baktériumok a napfény energiáját felhasználva szén-dioxidból (CO₂) és vízből (H₂O) szerves anyagokat (cukrokat) állítanak elő, miközben oxigént (O₂) bocsátanak ki melléktermékként. Ez a folyamat az élővilág elsődleges energiaforrása.
A fotoszintézis a növényi sejtek kloroplasztiszaiban zajlik, ahol a klorofill molekulák elnyelik a napfényt. Az energiát kémiai reakciók sorozata használja fel a szén-dioxid megkötésére és cukor előállítására. Az oxigén, amely a földi élet alapvető feltétele a legtöbb élőlény számára, szintén ebben a folyamatban keletkezik.
Ez a folyamat jellemző a zöld növényekre és néhány baktériumra, amelyek így alapvető szerepet játszanak az élelmiszerláncban. A fotoszintézis nemcsak az oxigéntermelésért, hanem a szén-dioxid megkötéséért is felelős, ezáltal mérsékli az üvegházhatású gázok koncentrációját a légkörben.
A klímaváltozás szempontjából a fotoszintézis kulcsfontosságú, mert csökkenti a légkör szén-dioxid-szintjét, amely a globális felmelegedés egyik fő oka. Az erdők és zöldterületek megőrzése és növelése fokozza a fotoszintézis mértékét, segítve a klímaváltozás hatásainak mérséklését.