הטמעה או פוטוסינתזה (Photosynthesis ), הוא תהליך המתקיים בצמחים ירוקים בעלי כלורופיל. בתהליך משתתפים מים, פחמן דו חמצני ואנרגיית אור ונוצר חד סוכר גלוקוז.  תהליך זה מבוצע בעיקרו על ידי צמחים ירוקים הנקראים אוטוטרופים או יצרנים. האנרגיה לקיומו מגיעה מאור השמש, תוך ניצול פחמן דו- חמצני הנקלט מהאוויר והמים שבצמח. הצמחים הירוקים גורמים ל CO2 (פחמן דו חמצני) להתרכב עם H2O  (מים) ליצירת מולקולת גלוקוזה ( C6H12O6) שהיא פחמימה המורכבת מחומר אורגני. כלומר יצירת חומר אורגני מחומרים אנ - אורגניים. מולקולת הגלוקוזה היא פחמימה, המשמשת בסיס ליצירת תרכובות אורגניות רבות. תהליך הפוטוסינתזה הוא הבסיס לקיומם של כל היצורים החיים על פני כדור הארץ. התרכובות האורגניות שמייצרים היצורים האוטוטרופים, מגיעות ליצורים הטרוטרופים הניזונים מצמחים או מיצורים צמחוניים. היצורים המבצעים פוטוסינתזה הם, מקור המזון האורגני עבור כל האורגניזמים ההטרוטרופים.

תהליך הפוטוסיתזה:     6CO2+ 6H2O --------C6H12O6 +6O2( מולקולות החמצן O2 נוצרות בתהליך זה כתוצר לוואי). הצמחים הירוקים ושאר היצורים המבצעים פוטוסינתזה, פולטים חמצן אל הסביבה ומעשירים אותה. בעקבות הופעת היצורים הראשונים שביצעו פוטוסינתזה לפני כשלושה מיליארד שנה, התחיל לגדול בהדרגה אחוז החמצן באטמוספרה. היום האטמוספרה מורכבת מ21% חמצן 78% חנקן 0.03% פחמן דו חמצני, ארגון, אדי מים, אבק ועוד. במהלך הזמן הגיאולוגי והאבולוציה, התפתחו יצורים המסוגלים לנצל את החמצן לשם הפקת אנרגיה (יצורים אירוביים). יש גם יצורים אנ- אירוביים שאינם זקוקים לחמצן על מנת להפיק את האנרגיה שהם צריכים לקיומם.

פוטוסינתזה מתבצעת באברון הנקרא כלורופלסט, הבנוי משני קרומי תא (ממברנות) העוטפים נוזל צמיג הנקרא סטרומה. על אחת הממברנות מרוכזים פיגמנטים (צבענים) רבים כשהכלורופיל (צבע ירוק) הוא הנפוץ ביותר. תפקיד הכלורופיל הוא בקליטת אור, המהווה את האנרגיה לביצוע תהליך הפוטוסינתזה. האורגנלות המשמשות בתהליך הפוטוסינתזה  בנויות מפיגמנטים ומחלבונים. הפיגמנטים קולטים אור והחלבונים מעבירים את האנרגיה עד שהיא מגיעה לכלורופיל a . בכל העברה נפלטת מעט אנרגיה, המנוצלת לצורכי התא. הריאקציות של הפוטוסינתזה מתבצעות בתוך כלורופלסטידות הצורכות אנרגיית אור ומפיקות מולקולות   ATPהמהוות מצברי אנרגיה לשימוש התאים.