Фотосинтез — өте күрделі комплексті процесс. Мұнда фотохимиялық процестермен бірге, таза химиялық — жарықты керек етпейтін процестер де араласып жүріп отырады. Мысалы, белгілі бір уақыт ішінде түсетін жарықты өсімдікке үздіксіз түсірмей, бөліп-бөліп /үзілмелі етіп/ берсек, /бірақ жарық түсу мерзімін кемітпей, өсімдіктің жарықты бұл жағдайда үнемді етіп пайдаланатындығын көреміз. Өсімдік фотосинтезінің өнімділігі бұл жағдайда анағұрлым артық. Демек, комплексті фотосинтез процесінде жарыққа ешқандай байланысы жоқ, толық қараңғылықта да жүретін таза химиялық реакциялар бар. Үзілмелі жарық бергенде бұл реакция жарық түспеген кезде жүреді.
Фотосинтез процесінде жарыққа байланысы жоқ, таза химиялық процестің бар екендігі ассимиляциялық санды зерттеуде де дәлелденді. Ассимиляциялық сан деп фотосинтез кезінде белгілі уақыт ішінде ассимиляцияланған С02-нің мөлшерінің осы процеске қатысатын хлорофилл мөлшеріне қатынасын айтады. Вилыптеттер түрлі температуралық және жарық жағдайында хлорофилл мөлшері болып келетін жапырақтардың фото-синтез өнімділігін зерттеп, С02-нің ыдырауы жапырақтағы хлорофиллдің концентрациясына пропорционалды болып келмейтіндігін дәлелдеді.
Қою жасыл түсті /хлорофилл концентрациясы көп/ өсімдіктердің ассимиляциялық саны, ашық жасыл /хлорофилл концентрациясы аз/ түсті өсімдіктердің ассимиляциялық санынан аз. Демек, хлорофилі өте көп жапырақты өсімдіктердің хлорофиллдері толығымен пайдаланылмайды. Мысалы, қою жасыл жапырақты ырғай өсімдігінде хлорофиллдің 1 молекуласы 1 сағат ішінде 635 мл. С02-ні қабылдап, оны органикалық затқа айналдырса, сарғылт жасыл жапырақты өсімдіктің хлорофилінің 1 молекуласы 1 сағат ішінде 250 мл. СО 2-ні сіңірген.
Вильштеттердің тәжірибесінде лобияның этиолданған жапырақтарының жарыққа қойғаннан кейін жасылдану процесінде фотосинтез екпінділігінің өсуі, жапырақтахлорофилл мөлшерінің өсуінен едәуір қалып отырған. Жарыққа қойғаннан 4 күннен кейін жапырақтағы хлорофилл > мөлшері алғашқыдан 22 есе асса, фотосинтез екпінділігі 2,2-ақ есе артқан, яғни ассимиляциялық сан 10 есе кеміген /хлорофилл молекулаларының фотосинтез өнімділігі кеміген/. Бұл жағдайлар, хлорофилл концентрациясы көп жапырақтарға қарағанда хлорофилл концентрациясы аз жапырақтарда хлорофиллдің жеке молекулаларының фотосинтез өнімінің анағұрлым артық екендігін жэне фотосинтез процесінің бірақ қана акт емес, комплексті күрделі процесс екендігін, бұл процесте жарыққа байланысы жоқ таза химиялық реакцияның да бар екендігін айқын көрсетеді.
Фотосинтез процесінде жасыл пигменттердің қандай рөл атқаратындығы жөнінде бір-біріне қарама-қарсы екі түрлі көзқарас бар. 1. Рейнке бойынша, хлорофилл ешқандай өзгерістерге үшырамай қабылдаған жарық қуатын фотосинтез процесіне пассивті түрде жұмсап отырады. 2. К.А.Тимирязев бойынша, хлорофилл фотосинтез процесіне белсенді түрде қатысады. Жарық қуатын қабылдау мен жүмсау хлорофиллдің тотығуы мен тотықсыздану реакцияларымен тығыз байланысты. Тимирязевтің ойынша, хлорофиллдің осындай өзгерістерге үшырап отыруы — фотосинтез процесінің негізгі бір звеносы. Фотосинтез табиғаты үзақ уақытқа дейін тек қаңа көмірқышқыл газының тотықсыздануымен байланысты қарастырылды. Мүның өзі фотосинтездің химизмін білмегендіктен туған теріс үғымдар еді. Сондықтан да фотосинтездің химизмі туралы бірнеше теориялар мен гипотезалар шықты. Мәселен, 1870 жылы неміс химигі А.Байер формальдегид теориясын ұсынды.