現在已經可以模擬光合作用的某些階段，但整體模擬還未成熟。
主要難題有兩方面，一是光合作用的反應體系，反應鏈長，難於在一個反應室當中模擬，二是效率問題，光合反應產生的糖對於人類來說，模擬的效率低於直接從植物當中獲得的效率，沒有緊迫性。
光合作用通常是指綠色植物，包括藻類吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機物，同時釋放氧的過程。
進行光合作用的細菌不具有葉綠體，而直接由細胞本身進行，屬於原核生物的藍藻同樣含有葉綠素，和葉綠體一樣進行產氧光合作用，事實上，普遍認為葉綠體是由藍藻進化而來的。其它光合細菌具有多種多樣的色素，稱作細菌葉綠素或菌綠素，但不氧化水生成氧氣，而以其它物質作為電子供體，不產氧光合細菌包括紫硫細菌、紫非硫細菌、綠硫細菌、綠非硫細菌和太陽桿菌等。
