緑色植物が光（太陽光）のエネルギーを用いて，二酸化炭素(にさんかたんそ）（CO₂）と水（H₂O）からデンプンなどの炭水化物（グルコースC₆H₁₂O₆）を合成(ごうせい）し，酸素(さんそ）（O₂）を放出すること。

〔光合成(こうごうせい）と日光や葉緑体〕 ふ入りのアサガオの葉にアルミニウムはくをかぶせ，下の図のような実験(じっけん）をすると，日光があたらなかった部分と葉緑体がない部分にはデンプンができないことがわかる。このことから，光合成(こうごうせい）には光や葉緑体が必要(ひつよう）なことが推察(すいさつ）できる。

〔光合成(こうごうせい）と二酸化炭素(にさんかたんそ）〕 空気中の二酸化炭素(にさんかたんそ）を水酸化(すいさんか）ナトリウム（ソーダ石灰(せっかい））に吸収(きゅうしゅう）させた場所においた植物は，デンプンをつくらない。このことから，光合成(こうごうせい）には二酸化炭素(にさんかたんそ）が必要(ひつよう）なことがわかる。

〔光合成(こうごうせい）と水〕 鉢(はち）植えの植物に水だけをあたえても生育し，土の重量(じゅうりょう）はほとんど減少(げんしょう）しない。根が吸収(きゅうしゅう）した水は太陽光のエネルギーによって水素(すいそ）と酸素(さんそ）に分解(ぶんかい）され，この水素(すいそ）が光合成(こうごうせい）に使われることがわかってきた。このときあまった酸素(さんそ）は体外に放出されるが，一部は呼吸(こきゅう）に使われる。

〔光の強さと光合成量(こうごうせいりょう）〕光があたらないと，植物は光合成(こうごうせい）は行わない。光が少しずつ強くなってくると，それに応(おう）じて光合成(こうごうせい）はさかんになり，酸素(さんそ）の放出量(りょう）やつくりだされる炭水化物の量(りょう）も多くなる。しかし，光の強さがある限界(げんかい）をこえると，それ以上(いじょう）光を強くしても，光合成(こうごうせい）の量(りょう）はかわらなくなる。

 植物が酸素(さんそ）も二酸化炭素(にさんかたんそ）も放出しないとき，つまり，見かけの光合成量(こうごうせいりょう）が0になるときの明るさを補償点(ほしょうてん）といい，これは植物の種類(しゅるい）によって異(こと）なる。

〔二酸化炭素濃度(にさんかたんそのうど）と光合成量(こうごうせいりょう）〕 光の強さが一定なら，二酸化炭素濃度(にさんかたんそのうど）が高いほど光合成(こうごうせい）はさかんになる。しかし，二酸化炭素濃度(にさんかたんそのうど）が一定以上(いじょう）になると，それ以上濃度(いじょうのうど）を高くしても，光合成(こうごうせい）はさかんにならない。

〔光合成(こうごうせい）と呼吸(こきゅう）〕 光合成(こうごうせい）は二酸化炭素(にさんかたんそ）を吸収(きゅうしゅう）して酸素(さんそ）を放出し，呼吸(こきゅう）は酸素(さんそ）を吸収(きゅうしゅう）して二酸化炭素(にさんかたんそ）を放出する。つまり，この2つの作用は正反対である。植物はつねに呼吸(こきゅう）を行っており，明るいときには光合成(こうごうせい）も行う。全体としては，呼吸(こきゅう）によって消費(しょうひ）される酸素(さんそ）や放出される二酸化炭素(にさんかたんそ）の量(りょう）よりも，光合成(こうごうせい）によって放出される酸素(さんそ）や消費(しょうひ）される二酸化炭素(にさんかたんそ）の量(りょう）のほうが多い。

 植物による光合成とは別(べつ）に動物の呼吸(こきゅう）によって，酸素(さんそ）が消費(しょうひ）され，二酸化炭素(にさんかたんそ）が放出されるので，大気中の酸素(さんそ）や二酸化炭素量(にさんかたんそりょう）は，ほぼ一定にたもたれている。