Trong pha sáng diệp lục mất e- giành giật e- của nước gây nên quá trình quang phân li nước để lấy e- bù đắp e- đã mất đồng thời tạo H+ và O2.

2H2O → 4H+ + O2 + 4e-

Thí nghiệm chứng minh O2 tạo ra trong quang hợp có nguồn gốc tử nước:

Người ta dùng Oxi được đánh dấu phóng xạ O18 trong các phân tử nước tham gia quang hợp. Và thu lại Oxi được giải phóng ra trong quang hợp kiểm tra đồng vị thấy rằng đó là Oxi được đánh dấu phóng xạ O18.66666666666