Thực vật chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học thông qua quá trình quang hợp.
Nguyên tắc quang hợp: Cây xanh có khả năng quang hợp - với sự trợ giúp của năng lượng ánh sáng và chất diệp lục, dưới sự xúc tác của enzim, nước, muối vô cơ và khí cacbonic được dùng để quang hợp, thải ra khí ôxi, hấp thụ khí cacbonic và tạo ra các chất hữu cơ như dưới dạng glucose, Dùng cho thực vật. Trong số đó, diệp lục a và b có tốc độ hấp thụ cao nhất ở vùng bước sóng xanh lam và đỏ. Do đó, ánh sáng xanh 450nm và ánh sáng đỏ 660nm thúc đẩy sinh khối và tốc độ phát triển của thực vật.
Phát sinh hình thái: Là quá trình hình thành cấu trúc hình thái của các cơ quan thực vật trong điều kiện ánh sáng. Để có thể nhận biết cường độ ánh sáng, chất lượng ánh sáng, hướng sáng và chu kỳ quang của môi trường xung quanh và phản ứng với những thay đổi của nó, thực vật đã phát triển một hệ thống thụ thể quang (photoreceptor). Cơ quan cảm thụ ánh sáng là chìa khóa để thực vật cảm nhận những thay đổi của môi trường bên ngoài. Cơ quan thụ cảm ánh sáng chính trong phản ứng ánh sáng của thực vật là phytochrome.
Sắc tố cảm quang ở thực vật tồn tại ở hai trạng thái tương đối ổn định: loại hấp thụ ánh sáng đỏ (Pr, lmax =660 nm) và loại hấp thụ ánh sáng đỏ xa (Pfr, lmax =730 nm). Phytochrome là một loại protein sắc tố tham gia vào quá trình quang định hình và điều hòa sự phát triển của cây, có vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình sinh trưởng và phát triển của cây từ khi nảy mầm đến khi trưởng thành.
