Para realizarla se necesitan cuatro componentes, que tienen su correspondencia dentro de las plantas: un cátodo donde se concentra el hidrógeno (moléculas de NADP+), un ánodo donde se concentra el oxígeno (que se libera al aire), un electrolito o catalizador (los complejos fotosintéticos) y una fuente de energía (las moléculas de clorofila que absorben la luz del Sol).