Wielobiałkowy kompleks fotosystem II (PS II) zbiera fotony i przekazuje ich energię przez związane pigmenty do centrum reakcji, a ostatecznie do fotosystemu I (PSI) przez łańcuch transportu elektronów. Pigmenty odpowiedzialne za przechwytywanie energii świetlnej w fotosystemach obejmują chlorofil a, chlorofil b i karotenoidy.
Cząsteczki pigmentu są rozmieszczone w dwóch domenach fotosystemu – kompleksie antenowym i centrum reakcji. Głównym celem cząsteczek pigmentu rozmieszczonych w kompleksie antenowym jest absorpcja światła w postaci fotonów i skierowanie ich do specjalnej pary chlorofilu w centrum reakcji. Jednak karotenoidy pełnią również funkcję ochronną. Pomagają rozproszyć ogromną ilość pochłoniętej energii, aby uniknąć uszkodzenia tkanki roślinnej.
Centrum reakcji PSII, znane również jako P680, absorbuje foton, który wzbudza elektron w chlorofilu. Wysokoenergetyczne elektrony uwalniają się i są przekazywane do pierwotnego akceptora elektronów. Brakujące elektrony utlenionego P680 są zastępowane przez ekstrakcję elektronów o niskiej energii z rozszczepienia cząsteczek wody. Rozszczepienie jednej cząsteczkiH2Ouwalnia dwa elektrony, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Dwa atomy tlenu z dwóch cząsteczekH2Ołączą się, tworząc cząsteczkę tlenu, która jest uwalniana do środowiska. W przeciwieństwie do tego, uwolnione jony wodorowe odgrywają kluczową rolę w ustalaniu gradientu protonów w poprzek błony tylakoidów, który jest niezbędny do syntezy ATP w chloroplastach.
