Fotosynteza jest najskuteczniejsza w świetle o długości fali od 400 do 500 nanometrów i od 600 do 700 nanometrów. Zielony pigment, chlorofil, ogranicza skuteczność fotosyntezy.
Widoczne światło spada od 400 do 700 nanometrów. Pigment to substancja, która odbija niektóre długości fal światła widzialnego, a absorbuje inne; kolor pigmentu odpowiada długości fali światła, które odbija. Chlorofil a, główny pigment większości roślin, wydaje się zielony, ponieważ odbija światło między długościami fali od 500 do 600 nanometrów, zakres, który wydaje się zielony dla ludzkiego oka. Oznacza to, że istnieją ograniczenia dotyczące wydajności fotosyntezy, tak że fotosynteza jest znacznie mniej wydajna w zielonym zakresie światła widzialnego. Absorpcja światła przez chlorofil a, a co za tym idzie, sprawność fotosyntezy, osiąga szczyt około 450 nanometrów i 650 nanometrów. Te długości fal odpowiadają światłu, które wydaje się fioletowo-niebieskie i czerwone dla ludzkiego oka.
Fotosynteza wciąż występuje, choć mniej wydajnie, od 500 do 600 nanometrów. Jest tak dlatego, że chlorofil a nie jest jedynym pigmentem roślinnym; dodatkowe pigmenty zapewniają również dodatkowe wchłanianie. Chlorofil b także jest zielony i pochłania w przybliżeniu tę samą długość fali, co chlorofil a. Karotenoidy, takie jak ksantofile i karoteny, pomagają roślinom wykorzystać niektóre zielone długości fal, których chlorofil nie może wchłonąć. Żółte ksantofile i pomarańczowe karoteny są również odpowiedzialne za jesienne kolory w drzewach liściastych.
