La chlorophylle a est un pigment actif, avec une configuration électronique spéciale. Elle est liée étroitement à d’autres pigments, les uns donneurs, les autres accepteurs d’électrons. Parmi eux, la phéophytine a une composition et une structure moléculaire très voisines de celles de la chlorophylle.

Ces pigments sont des molécules prosthétiques combinées à des protéines particulières. L’ensemble forme le centre réactionnel d’un photosystème. D’autres molécules (plusieurs centaines) de chlorophylles a et b associées sont des pigments accessoires, groupés en une antenne collectrice autour du centre réactionnel. L’énergie absorbée par les divers pigments accessoires est transmise par résonnance aux pigments actifs. L’ensemble du centre réactionnel et de l’antenne collectrice compose une unité photosynthétique. Les autres pigments accessoires (caroténoïdes) transfèrent également l’énergie reçue vers le centre actif, avec des rendements moindres que les précédents