membránové strukturní jednotky zachycující a využívající světelnou energie, též kvantosomy. Jsou uloženy ve velkém množství ve vnitřních membránách chloroplastů (viz thylakoidech). Rozlišujeme dva typy, fotosystém I a fotosystém II (PS I a PS II, z angl. photosystem). Jsou tvořeny světlosběrným komplexem (angl. light harvesting complex, LHC, též antenní komplex) a reakčním centrem (RC). LHC je soustava fotosynthetických pigmentů (chlorofylů a přídatných pigmentů, zejména karotenoidů) vázaných na proteiny (tzv. pigment-proteinové komplexy). Tyto komplexy absorbují světelnou energii a přenášejí ji do RC, kde je přítomen pouze chlorofyl a, vázaný na specifický protein. Při excitaci se dramaticky sníží redox-potenciál tohoto chlorofylu, který se tak stává silným redukčním činidlem a je schopen přenést svůj elektron na molekulu příslušného přenašeče. Absorpční maximum chlorofylu a v PS I je 700 nm, v PS II 680 nm, proto jsou někdy označovány jako fotosystém P700 a P680.