光合作用中色素分子被光激发引起的光物理和光化学反应过程，包括有机色素对光能的吸收、光能在色素分子之间传递和受光激发的叶绿素分子引起的电荷分离。在激发态叶绿素分子将一个电子传递给原初电子受体后，自身呈氧化态叶绿素，它又可从原初电子供体获得电子而回复到原来的状态，又进行下一轮的光合原初反应。

色素分子对光能的吸收 叶绿素分子的卟啉环是一个大π键，其中的π电子或未成对的n电子在接受光能后进行π→π*或n→π*的跃迁，即所谓激发。共轭双键的数量越多，则π→π*π*电子跃迁较易进行。光量子的能量与波长成反比，每爱因斯坦光量子的能量为：

式中E为能量(焦耳);N为 ......