Quá trình quang hợp ở tế bào lá cây là quá trình tạo ra chất hữu cơ từ năng lượng ánh sáng mặt trời. Lá cây đóng vai trò quan trọng trong quang hợp vì chúng chứa các tế bào chứa hạt nhiễm sắc thể màu xanh lá cây, gọi là chloroplast. Chloroplast chứa một chất màu xanh lá cây gọi là chlorophyll, có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Quá trình quang hợp diễn ra trong các tế bào lá cây theo phương trình sau:
6CO2 + 6H2O + ánh sáng mặt trời → C6H12O6 + 6O2

Trong đó, CO2 (carbon dioxide) là nguyên liệu quang hợp được lấy từ không khí qua lỗ khí ở lá cây, H2O (water) là nguyên liệu quang hợp được lấy từ đất qua rễ cây, ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng cần thiết, C6H12O6 (glucose) là sản phẩm quang hợp, O2 (oxygen) là sản phẩm phụ của quá trình quang hợp.

Sơ đồ quang hợp ở lá cây:
CO2 + H2O + ánh sáng mặt trời → C6H12O6 + O2

Quá trình quang hợp liên quan mật thiết đến quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Lá cây hấp thụ CO2 từ không khí qua lỗ khí ở lá, và hấp thụ H2O từ đất qua rễ cây. Ánh sáng mặt trời được hấp thụ bởi chlorophyll trong chloroplast, và năng lượng từ ánh sáng được sử dụng để chuyển đổi CO2 và H2O thành glucose và oxy. Glucose được sử dụng để cung cấp năng lượng cho cây và các quá trình sinh trưởng khác, trong khi oxy được thải ra qua lỗ khí ở lá.