Fotosintesis
Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Namun, pada tahun 1727, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu. Pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan.
Fototropisme
Fototropisme adalah pertumbuhan organisme sebagai respon terhadap cahaya. Hal ini paling sering ditemukan pada tanaman, tetapi juga dapat terjadi pada organisme lain seperti jamur. Sel-sel pada tanaman yang terjauh dari cahaya memiliki bahan kimia yang disebut auksin yang bereaksi ketika fototropisme terjadi. Hal ini menyebabkan tanaman memiliki sel-sel memanjang di sisi terjauh dari cahaya. Fototropisme adalah salah satu dari banyak tropisme tanaman atau gerakan yang menanggapi rangsangan eksternal. Pertumbuhan menuju sumber cahaya disebut fototropisme positif, sedangkan pertumbuhan jauh dari cahaya disebut fototropisme negatif. Kebanyakan tanaman tunas menunjukkan fototropisme positif, dan mengatur ulang kloroplas dalam daun untuk memaksimalkan energi fotosintesis dan meningkatkan pertumbuhan. Akar biasanya menunjukkan fototropisme negatif, walaupun gravitropisme mungkin memainkan peran yang lebih besar dalam perilaku akar dan pertumbuhan. Beberapa ujung tanaman menjalar menunjukkan fototropisme negatif, yang memungkinkan mereka untuk tumbuh menuju benda gelap dan padat yang kemudian akan dijalari oleh mereka. Kombinasi atas fototropisme dan gravitropisme memungkinkan tanaman untuk tumbuh menuju arah yang benar.