Tumbuhan menukar tenaga cahaya menjadi tenaga kimia melalui fotosintesis.
Prinsip fotosintesis: Tumbuhan hijau mempunyai keupayaan fotosintesis-dengan bantuan tenaga cahaya dan klorofil, di bawah pemangkin enzim, air, garam bukan organik dan karbon dioksida digunakan untuk fotosintesis, melepaskan oksigen, menyerap karbon dioksida, dan menghasilkan bahan organik seperti glukosa , Untuk kegunaan tumbuhan. Antaranya, klorofil a dan b mempunyai kadar penyerapan tertinggi di kawasan panjang gelombang biru dan merah. Oleh itu, cahaya biru 450nm dan lampu merah 660nm menggalakkan biojisim tumbuhan dan kadar pertumbuhan.
Photomorphogenesis: Proses membentuk struktur morfologi organ tumbuhan di bawah keadaan cahaya. Untuk dapat melihat keamatan cahaya, kualiti cahaya, arah cahaya dan fotoperiod persekitaran sekeliling dan bertindak balas terhadap perubahannya, tumbuh-tumbuhan telah berkembang sistem fotoreseptor (photoreceptor). Fotoreseptor adalah kunci bagi tumbuhan untuk merasakan perubahan dalam persekitaran luaran. Fotoreseptor utama dalam fotoreaction tumbuhan adalah phytochrome.
Pigmen fotosensitizing dalam tumbuhan wujud dalam dua keadaan yang agak stabil: jenis penyerapan cahaya merah (Pr, lmax=660nm) dan jenis penyerapan cahaya jauh merah (Pfr, lmax=730nm). Phytochrome adalah protein pigmen yang mengambil bahagian dalam photomorphogenesis dan mengawal pembangunan tumbuhan, dan memainkan peranan penting dalam keseluruhan proses pertumbuhan dan pembangunan tumbuhan dari percambahan hingga kematangan.
