资料：人们对于光合作用的认识最早是从研究植物的生长开始的。
早在2000多年前，亚里士多德就提出“植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质来自土壤。
1640年，比利时科学家海尔蒙曾经做过这样一个著名的实验：他用一个大木桶装上烘干了的不含水分的土壤100千克，种上一棵重2.5千克的小柳树，在这之后，只用纯净的雨水浇灌树苗，不上肥料。五年后，柳树长大了，体重比刚种下时增加了82千克。他把桶里的土壤烘干了再称，只比原来减轻了0.1千克。这是怎么回事？长成大柳树的物质显然不仅仅是从土壤里的来的。那又是从哪儿的来的呢？海尔蒙认为，柳树重量的增加来自雨水而并非来自土壤。
1771年，英国科学家普利斯特利在探究绿色植物的光合作用方面做了大量的实验。实验1：他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。实验2：他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。实验3：他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。通过实验他得出结论：绿色植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
1779年英格豪斯在普利斯特利小白鼠的实验中加以改进：在两个密封钟罩内分别放一棵绿植和一只小白鼠，一个光照，一个置于黑暗处，黑暗处的死亡，有光照的继续存活。英格豪斯发现：普利斯特利的实验只有在由光照射下才能成功，植物只有绿叶才能更新空气。
由于当时的科学界尚未发现空气的成分，所以当时的人们并不知道植物更新了空气的什么成分。直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下吸收二氧化碳，放出氧气。经过了100多年的探索，人们才发现植物吸收二氧化碳和水，在阳光的照射下，产生了氧气。
1864年德国科学家萨克斯做过这样的实验：把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质，然后把叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。经过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，结果遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。科学家们已经证实，只有淀粉遇碘呈现蓝色，淀粉燃烧时能够生成二氧化碳和水，因而它是一种有机物。萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质。
1880年恩格曼发现光合作用的场所为叶绿体。
1939年美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。
20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
