Fotosentezin ekolojik açıdan önemi, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek ekosistemlere organik madde ve oksijen sağlamasıdır. Fotosentez yapan canlılar, besin zincirinin ilk halkasını oluştururlar ve diğer canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için gerekli enerjiyi sunarlar. Ayrıca fotosentez, Dünya atmosferinin oksijen içeriğinin üretilmesinden ve korunmasından büyük ölçüde sorumludur. Fotosentez sayesinde karbondioksit gibi sera gazlarının atmosferdeki miktarı dengelenir ve küresel ısınma etkisi azaltılır. Fotosentez, Dünya’daki yaşamın devamlılığı için hayati bir süreçtir.