Первоисточником любого вида энергии на земле является солнце. Первостепенно фотосинтез, являющийся одним из самых основных процессов на Земле, инициирует круговороты углерода, кислорода, других элементов, что обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на планете. Фотосинтез формирует растительность, далее растительность и солнечная энергия дают возможность формироваться животному миру и человеку разумному. В основе фотосинтеза лежит превращение электромагнитной энергии света в химическую энергию, и возможно напрямую в массу, что и определил Эйнштейн в виде эквивалентности энергии и массы E = mc>2. Эта энергия, в итоге дает возможность превращать диоксид углерода в углеводы и другие органические соединения с выделением кислорода. Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом (древесина, уголь, нефть), волокнами (целлюлоза) и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных между собой, в ходе фотосинтеза образуется около 90—95% полезной массы урожая. Остальные 5—10% приходятся на минеральные соли и азот, полученные из почвы. Человечеством используется около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных, а так же в виде топлива и строительных материалов.
Ежегодно, в результате фотосинтеза, в виде органических веществ связывается около 8·10>10 т. углерода и образуется до 10>11 т. целлюлозы. Благодаря фотосинтезу ежегодно растения суши образуют около 1,8·10>11 т. сухой биомассы, менее точно измеряемое, но возможно такое же количество биомассы растений образуется ежегодно в Мировом океане. Тропический лес вносит до 29% в общий объём продукции фотосинтеза суши, а вклад лесов всех типов составляет 68%. Фотосинтез высших растений и водорослей является единственным источником атмосферного кислорода – O>2.
Возникновение на Земле около 2,8 миллиардов лет назад механизма разложения воды с последующим образованием O>2 и Н>2 представляет собой важнейшее событие в биологической эволюции, сделавшее свет Солнца главным источником свободной энергии биосферы, а воду – практически неограниченным источником водорода для синтеза веществ в живых организмах.
Ежегодный прирост запаса энергии солнечного излучения в виде продуктов фотосинтеза составляет около 1,6 · 10