Pflanzliche Photosysteme bestehen aus einer Ansammlung von Proteinen und Pigment-Molekülen (Chlorophylle und Carotinoide). Sie befinden sich in der Thylakoid-Membran der Chloroplasten. Durch die Lichtreaktion der Photosynthese wandeln sie Lichtenergie in chemische Energie um.
Photosystem II wird dabei durch Sonnenstrahlung angeregt. Durch vier Lichtquanten werden Elektronen vom Wasser an ein Chinon übertragen und gleichzeitig Protonen aus der Wasserspaltung freigesetzt. Dabei entsteht als Nebenprodukt Sauerstoff. Die frei werdende Wasserstoffprotonen werden wiederum auf das Photosystem I übertragen. Im Photosystem I führt der lichtgetriebene Elektronentransfer zur Synthese von NADPH, dass anschließend für die Produktion von Kohlenhydraten in den Calvin-Zyklus eingespeist wird.