一是将水分解成氧气和[H]二是参与ATP合成。光合色素在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。光合色素存在于叶绿体类囊体膜，包含叶绿素、反应中心色素和辅助色素。
光合色素主要有三大类：叶绿素（包括细菌叶绿素）、类胡萝卜素和藻胆素。
类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素）和藻胆素等是对叶绿素捕获光能的补充，称为辅助色素。这些光合色素的一个共同的特点就是存在较长的共轭体系（有些是环形封闭的，有些是线性的），因此可以参与能量传递。
高等植物和大部分藻类的光合色素是叶绿素a，b和类胡萝卜素在许多藻类中除叶绿素a，b外，还有叶绿素c，d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素在光合细菌中是细菌叶绿素等在嗜盐菌中则是一种类似视紫质的色素11-顺-视黄醛(11-cis-retinal)。
