Fotosynthese is een biochemisch proces waarbij licht als energiebron wordt gebruikt om kooldioxide en water als grondstoffen om te zetten in suikers. Bij dit proces komt zuurstof vrij. Fotosynthese is de energiebron van planten, algen en bepaalde soorten bacteriën. Toen het leven op aarde ontstond bestond de atmosfeer voor een deel uit kooldioxide, en was er geen vrije atmosferische zuurstof. Toen er algen ontstonden kon het afvalprodukt zuurstof van de fotosynthese in de atmosfeer terecht komen. Pas veel later kwamen er organismen die zelf geen fotosynthese meer hadden, en als energiebron moesten vertrouwen op het afbreken van andere organismen onder gebruik van zuurstof.
Zo bestaat er nu op aarde een kringloop waarbij koolzuurgas uit de atmosfeer door planten wordt opgenomen en omgezet in suikers en polymeren daarvan, zoals cellulose, waarbij zuurstof vrijkomt. Andere organismen eten die planten en verteren ('verbranden') ze met behulp van zuurstof, waarbij weer energie vrijkomt die het organisme doet functioneren en waarbij daarnaast ook de koolzuur weer vrijkomt, die dan weer planten kan worden opgenomen. Zo is uiteindelijk vrijwel al het leven op aarde van zonlicht afhankelijk.
Zie ook: broeikaseffect, black smoker, zwavelwaterstof