צמחים ממירים אנרגיית אור לאנרגיה כימית באמצעות פוטוסינתזה.
עקרון פוטוסינתזה: לצמחים ירוקים יש יכולת פוטוסינתזה - בעזרת אנרגיית אור וכלורופיל, תחת קטליזה של אנזימים משתמשים במים, מלחים אנאורגניים ופחמן דו חמצני לפוטוסינתזה, שחרור חמצן, ספיגת פחמן דו חמצני וייצור חומרים אורגניים כגון כמו גלוקוז, לשימוש צמחי. ביניהם, לכלורופיל a ו-b יש את שיעור הספיגה הגבוה ביותר באזורי אורך הגל הכחול והאדום. לכן, אור כחול 450nm ואור אדום 660nm מקדמים ביומסה צמחית וקצב גדילה.
פוטומורפוגנזה: תהליך יצירת המבנה המורפולוגי של איברי הצמח בתנאי אור. על מנת להיות מסוגלים לתפוס את עוצמת האור, איכות האור, כיוון האור ותקופת הצילום של הסביבה הסובבת ולהגיב לשינויים בה, הצמחים פיתחו מערכת פוטורצפטורים (פוטורצפטור). הפוטורצפטור הוא המפתח לצמחים לחוש שינויים בסביבה החיצונית. קולטן הפוטו העיקרי בתגובת הפוטו של צמחים הוא פיטוכרום.
הפיגמנטים הפוטוסנסיטיים בצמחים קיימים בשני מצבים יציבים יחסית: סוג בליעת אור אדום (Pr, lmax=660nm) וסוג בליעת אור אדום רחוק (Pfr, lmax=730nm). פיטוכרום הוא חלבון פיגמנט המשתתף בפוטומורפוגנזה ומווסת את התפתחות הצמח, וממלא תפקיד חשוב בכל תהליך הצמיחה וההתפתחות של הצמחים מהנביטה ועד הבשלה.
