물질대사
광합성은 햇빛과 이산화 탄소(CO)를 이용하여 탄수화물을 합성하는 과정이다. 식물과 남세균, 조류는 광합성을 통해 물을 분해하고 산소를 부산물로 생산한다. 이 과정은 광합성 반응 중심에서 생산된 ATP와 NADPH를 사용하여 CO를 3-포스포글리세르산으로 전환하고, 3-포스포글리세르산은 이후 포도당으로 전환된다. 탄소 고정 반응은 캘빈 회로의 일부로 루비스코(RuBisCO)라는 효소가 참여한다. 식물에서는 C 탄소 고정, C 탄소 고정, 그리고 CAM 광합성 이렇게 세 종류의 광합성이 일어나며, 이들은 CO가 캘빈 회로에 들어가는 방법에 따라 구분된다. C 식물은 CO를 직접적으로 고정하고, C 식물과 CAM 식물은 CO를 먼저 다른 화합물의 일부로 포함시킨다. 이는 강렬한 햇빛과 건조한 환경에 적응하기 위한 방편이다.
심해
햇빛은 중층원양대의 상부를 제외하고는 심해를 관통하지 못한다. 광합성이 불가능하기 때문에 식물은 이 구역에서 살지 못한다. 식물은 거의 모든 지구 생태계의 주요 생산자이기 때문에 해양에서의 삶은 다른 곳의 에너지원에 의존해야 한다. 열수 분출구 근처의 영역을 제외하면, 이 에너지는 유광층에서 떨어지는 유기 물질로 인해 발생한다. 가라앉는 유기 물질은 해마라고 하는 조류 입자, 찌꺼기 및 기타 생물학적 폐기물로 구성된다.