Молекулы хлорофилла, отвечающие за фотосинтез, имеют два возбужденных энергетических состояния. В одно из них молекулы переходят под действием фотонов красного света с энергией 1,7−2,0 эВ, в другое — под действием синих (с энергией 2,6−2,8 эВ). Энергия возбуждения потом тратится на процессы химического синтеза.
Зеленые фотоны имеют промежуточную энергию. У молекул хлорофилла нет подходящих возбужденных состояний, и они такие фотоны не поглощают. Есть фотосинтезирующие пигменты и с другими спектрами поглощения. У растений, живущих в условиях низкой освещенности, их доля повышена.
Почему в ходе эволюции у растений доминирующим стал именно хлорофилл, можно лишь догадываться. Например, говорят, что растения перегрелись бы, поглощая весь падающий на листья свет. Но это неубедительно: фотосинтез использует не более 1% энергии света, и как раз эта энергия обращается не в тепло, а в химические связи молекул. Добавление еще одной полосы поглощения вряд ли существенно повлияло бы на тепловой баланс листа, способного противостоять перегреву, усиливая испарение воды через устьица.
