一、光合作用的两个阶段
1939年英国剑桥大学Robert Hill发现叶绿体在光照下，只要有适当的电子受体即可产生氧。他的实验证明光合作用产生O2，并不需要CO2，。光合作用的第一阶段是光反应，第二阶段是不需要光的酶促反应或称暗反应。光反应是由光合色素将光能转变成化学能并形成人TP和N人DPH的过程。暗反应是利用ATP和NADP的化学能使CO2还原成糖或其他有机物的一系列酶促过程。暗反应并不是指只能在夜间或暗处进行的反应。只是不需要光而已，在白天也可以进行糖的合成。
二、叶绿体的结构及组成
叶绿体是光合作用的器官。典型的叶绿体有5μm长，像线粒体由外膜和内膜组成，两膜之间有间隙。膜包着基质，基质内含有许多可溶性酶，可以参加暗反应。使CO2还原成葡萄糖。
基质内还有膜系统排列折叠成片层，片层间隔扩大成扁平盘状胞囊，为类囊体。它们彼此垛叠排列成基粒，基粒之间由片层连接，见下图。与线粒体类似，膜上含有大量可进行光反应的光合色素。
细菌无叶绿体，它们的光合色素存在于类似的片层结构中。
