กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) เป็นกระบวนการที่ประกอบด้วย ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกันเป็นลำดับในคลอโรพลาสต์ในเซลล์ พืช โดยใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ เปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด ์และไฮโดรเจนจากน้ำ หรือแหล่งไฮโดรเจนอื่น ๆ ให้กลายเป็นสารประกอบประเภทคาร์โบไฮเดรตและมีแก๊สออกซิเจนเกิดขึ้น
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และการหายใจในเซลล์จะทำงานร่วมกันอย่างสมดุล โดยกระบวนการหายใจสลายอาหารได้พลังงานและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสงจะสร้างคาร์โบไฮเดรตและมีแก๊สออกซิเจนเกิดขึ้นเป็นวัฏจักร แก๊สออกซิเจนประมาณ 85% เกิดขึ้นในมหาสมุทร เนื่องมาจากการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืช (phytoplankton) อีก 10% มาจากสิ่งมีชีวิตบนพื้นดิน และ 5% มาจากแหล่งน้ำจืด
