光反应发生在叶绿体的类囊体膜（光合膜）。光反应从光合色素吸收光能激发开始，经过水的光解，电子传递，最后是光能转化成化学能，以ATP和NADPH的形式贮存。

光反应又称为光系统电子传递反应(photosythenicelectron-transferreaction)。在反应过程中,来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能。