现在已经可以模拟光合作用的某些阶段，但整体模拟还未成熟。
主要难题有两方面，一是光合作用的反应体系，反应链长，难于在一个反应室当中模拟，二是效率问题，光合反应产生的糖对于人类来说，模拟的效率低于直接从植物当中获得的效率，没有紧迫性。
光合作用通常是指绿色植物，包括藻类吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧的过程。
进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行，属于原核生物的蓝藻同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用，事实上，普遍认为叶绿体是由蓝藻进化而来的。其它光合细菌具有多种多样的色素，称作细菌叶绿素或菌绿素，但不氧化水生成氧气，而以其它物质作为电子供体，不产氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。