科学家们的一项新发现表明：地球上植物赖以生存的光合作用大约在距今2.5亿年前开始出现。光合作用主要由两个阶段组成， 光反应阶段和暗反应阶段，这是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系在一起的，缺一不可:

光反应阶段:主要是在叶绿体内的类囊体上进行的，叶绿体色素吸收了光能后，将水分子分解成氧和氢，氧分子被释放出去，而氢则被传递到叶绿体内的基质中，作为还原剂参与到第二阶段的化学反应中；另一方面促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP，光能转变为化学能储存在ATP中，ATP参与第二个阶段的化学反应。

暗反应阶段:这是光合作用的第二个阶段，在叶绿体内的基质中进行，植物吸收二氧化碳不能直接被氢还原，首先与植物的一种五碳化合物(C5)结合，该过程也叫二氧化碳固定，形成两个含有三个碳原子的化合物，在酶的催化作用下，一些三碳化合物接受ATP释放的能量并被氢还原，经过一系列的化合反应形成糖类，另外一些三碳化合物则形成五碳化合物，使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。