Fotosyntéza je proces, při kterém se světelná energie mění na energii chemickou, přičemž se oxid uhličitý a voda přeměňují na organické molekuly. Tento proces probíhá téměř u všech řas a ve skutečnosti byla většina toho, co je o fotosyntéze známo, poprvé objevena studiem zelené řasy Chlorella.
S laskavým svolením Roberta A. M., Ph. Andersen
Encyclopædia Britannica, Inc. viz všechna videa k tomuto článku
Fotosyntéza zahrnuje jak světelné, tak temné reakce (neboli Calvinův cyklus). Během tmavých reakcí se oxid uhličitý váže na ribulózo-bisfosfát, pětiuhlíkatý cukr se dvěma připojenými fosfátovými skupinami, pomocí enzymu ribulózo-bisfosfátkarboxylázy. Jedná se o počáteční krok složitého procesu vedoucího k tvorbě cukrů. Během světelných reakcí se světelná energie přeměňuje na chemickou energii potřebnou pro reakce ve tmě.
Světelné reakce mnoha řas se liší od reakcí suchozemských rostlin, protože některé z nich používají ke sběru světla jiné pigmenty. Chlorofyly absorbují především modré a červené světlo, zatímco karotenoidy absorbují především modré a zelené světlo a fykobiliproteiny absorbují především modré nebo červené světlo. Vzhledem k tomu, že množství absorbovaného světla závisí na složení a koncentraci pigmentů, které se v řasách nacházejí, některé řasy absorbují více světla dané vlnové délky, a proto mohou potenciálně tyto řasy přeměnit více světelné energie dané vlnové délky na chemickou energii prostřednictvím fotosyntézy. Všechny řasy používají chlorofyl a ke shromažďování fotosynteticky aktivního světla. Zelené řasy a eugenofyty používají také chlorofyl b. Kromě chlorofylu a používají ostatní řasy také různé kombinace dalších chlorofylů, chlorofylidů, karotenoidů a fykobiliproteinů ke sběru dalšího světla z vlnových délek spektra, které nejsou absorbovány chlorofylem a nebo b. Chlorofylydy využívají například i chromofytní řasy, dinoflageláty, kryptomonády (třída Cryptophyceae) a třída Micromonadophyceae. (Chlorofylidy, často nesprávně nazývané chlorofyly, se od pravých chlorofylů liší tím, že postrádají dlouhý, v tucích rozpustný fytolový ocas, který je charakteristický pro chlorofyly.) Některé zelené řasy používají karotenoidy pro získávání fotosynteticky aktivního světla, ale řasy Dinophyceae a chromofyty používají karotenoidy téměř vždy. U červených řas a kryptomonád se vyskytují fykobiliproteiny, které jsou buď modré (fykocyaniny), nebo červené (fykoerytriny)
.