Fotosinteza je proces u kome zelene biljke, koristeći energiju sunčeve svetlosti, od ugljen-dioksida i vode stvaraju hranljive materije (šećere) i pri tom oslobađaju kiseonik. Odvija se u hloroplastima, u kojima se nalazi zeleni pigment hlorofil koji upija svetlost. Zbog fotosinteze biljke se nazivaju autotrofima — same proizvode hranu.
Fotosinteza je od ogromnog značaja za sav živi svet: biljke proizvode organske materije kojima se, posredno ili neposredno, hrane skoro sva druga bića, i oslobađaju kiseonik neophodan za disanje. Takođe, biljke uzimaju ugljen-dioksid iz vazduha, pa utiču na sastav atmosfere. Bez fotosinteze ne bi bilo hrane ni kiseonika za većinu života na Zemlji.
Pored fotosinteze, biljke i dišu — u procesu disanja koriste kiseonik i razlažu hranljive materije da bi oslobodile energiju za životne procese, pri čemu otpuštaju ugljen-dioksid. Važno je razlikovati: fotosinteza stvara hranu i oslobađa kiseonik (odvija se na svetlosti), a disanje troši hranu i oslobađa energiju (odvija se stalno, i danju i noću). Ova dva procesa su suprotna, ali oba su neophodna biljci.