在第二个阶段，电子进入二氧化碳，把二氧化碳分子转化成糖类。而第一个阶段则是获取这些电子，即从另一个分子上剥离电子，形成电化学梯度，为第二个阶段提供所需的能量。
在产氧光合作用中，电子由水分子提供。在由水分子提供电子的过程中，水分子裂解为氢离子和氧气。氢离子和电子在把二氧化碳转化为糖类的过程中起着至关重要的作用，而氧气反倒像是一种毫无用处的副产品。
在不产氧光合作用中，电子由其他种类的分子提供，其中最为普遍的是硫化氢。裂解硫化氢产生的副产品不是氧气，而是硫。硫化氢的优点在于很容易被剥离电子，或者说极易氧化。硫化氢在早期海洋中很常见，但在不产氧光合作用发生的表层水域，硫化氢可能很快就被消耗殆尽。
用水提供电子的最大好处是，水在海洋中取之不尽用之不竭。不过，裂解水是非常困难的。今天的科学家们进行了数十年的尝试，希望开发出廉价且高效的方法，用以裂解水，产生氢气用作燃料。
关于光合作用，有以下四个具有重要意义的事实。
事实一：在不产氧光合作用中，有两个完全不同但又相互关联的类型。一些细菌具有被称为Ⅰ型的反应中心，它们从硫化氢之类的分子中获取电子，并通过“单行道”运输电子，即每个电子只能利用一次；其他细菌则具有被称为Ⅱ型的反应中心，它们在内部循环利用电子，从而降低了对外界电子来源的依赖。