人工光合作用（）是模仿生物自然光合作用的一类化学过程，将阳光、水及二氧化碳转化为碳水化合物与氧气。人工光合作用一词通常指涉任何能够将太阳能捕捉并储存在燃料化学键的任何技术框架。将水转化为氢气和氧气的光催化水分解技术是人工光合作用的主要研究方向。另一研究领域为光驱动二氧化碳减排，这复制并延续了碳固定的研究。此一研究领域包括太阳能燃料直接生产装置的设计与组装、光化学及其燃料电池之应用、以及由酵素与光养微生物应用于生质燃料与生质氢气之产制工程等。
总论.光合作用反应能分成两个氧化还原