Fotosynteza odbywa się w chloroplastach komórki w dwóch etapach: etapie światła i stadium ciemności. Każdy etap występuje w innej części chloroplastu.
W świetle fotosyntezy chloroplast absorbuje światło słoneczne. Wywołuje to serię reakcji chemicznych, począwszy od zamiany światła słonecznego na energię chemiczną. Według About.com, trzy rodzaje energii są produkowane: ATP, NADPH i tlenu, z których wszystkie są używane w ciemnej fazie fotosyntezy. Etap świetlny odbywa się w stosach tylakoidalnych grany. Grana są widoczne pod mikroskopem. Tylakoidy zawierają chlorofil, zielony pigment roślinny, który pozwala na absorpcję światła. Tylakoidy zawierają również ważne białka, które są potrzebne w procesie fotosyntezy. Struktury te znajdują się w zrębie, gdzie zachodzi mroczny etap fotosyntezy.
W ciemnej fazie dwutlenek węgla przekształca się w cukier lub węglowodany za pomocą ATP i NADPH. Cukier z kolei dostarcza energii dla roślin do wykonywania swoich normalnych funkcji. Proces ten jest również nazywany cyklem Calvina, który sam w sobie ma trzy etapy: utrwalanie węgla, redukcja i regeneracja. Cykl Calvina odbywa się w zrębie, gęstym płynie w chloroplastach, który zawiera inne struktury, takie jak tylakoidy i DNA chloroplastu.
