Pomen klorofila za fotosintezo je, da zajame svetlobno energijo sonca za proizvodnjo glukoze s kemično reakcijo. Klorofil posebej absorbira svetlobo iz rdečega in modrega dela svetlobnega spektra in odbija zeleno svetlobo. To je razlog, da se nam rastline zdijo zelene. Kloroplasti v rastlini hranijo klorofil, ki se nahaja v mezofilni plasti lista. Kemična reakcija, ki poteka, vključuje šest molekul ogljikovega dioksida in šest vode, da nastane glukoza in šest molekul plina kisika.
Glavna uporaba klorofila za fotosintezo je zajemanje elektromagnetne svetlobne energije sonca. Sončna svetloba je razdeljena na spekter barv, katerega vidni del ljudje vidimo v mavricah in v svetlobi, ki sije skozi prizme. Klorofil uporablja rdeče in modre dele svetlobe za ustvarjanje energije, potrebne za fotosintezo. Različne oblike klorofila absorbirajo nekoliko drugačne barve svetlobe. Nobena vrsta ne absorbira zelene svetlobe, zato vso zeleno svetlobo sonca odbija rastlina, zaradi česar jih ljudje vidijo kot zelene barve.
Kloroplasti rastline hranijo klorofil, ki se uporablja pri fotosintezi. Ti kloroplasti se nahajajo v srednji plasti listov rastlin, znani kot plast mezofila. Vsebujejo tilakoide, membrane, ki držijo klorofil. Klorofil je sestavljen iz ogljika, dušika in osrednjega magnezijevega iona.
Fotosinteza je pretvorba ogljikovega dioksida in vode v glukozo in kisik. Šest molekul ogljikovega dioksida (CO2) in šest molekul vode (H2O) reagira tako, da nastane ena molekula glukoze (C6H12O6) in šest molekul plina kisika (O2). Pri tej reakciji se nič ne izgubi, tako kot pri vseh kemičnih reakcijah; je uravnotežen na obeh straneh. Klorofil za fotosintezo se uporablja za zagotavljanje energije, potrebne za izvedbo reakcije. Sončna svetloba, ki jo absorbira klorofil, služi kot katalizator.
Uporaba klorofila za fotosintezo se pojavi v svetlobnem delu reakcije. Fotosinteza ima en del, ki se pojavi podnevi, drugi pa ponoči. Klorofil pretvarja svetlobno energijo v kemično tako, da tvori adenozin trifosfat (ATP), ki je podoben strukturi DNK. ATP se uporablja kot del reakcije, ki se pojavi v temi kot vir energije. Fotosintezo si lahko predstavljamo kot fazo »polnjenja« in fazo »sprostitve«.