Processus également appelé assimilation chlorophyllienne, par lequel la plante verte, sous l’action de l’énergie solaire, élabore des matières organiques (hydrates de carbone) en absorbant le gaz carbonique (CO2) atmosphérique et en rejetant de l’oxygène (O2).

Pour une tonne de bois produite, 1,5 tonne de CO2 est captée et 1,1 tonne d’oxygène est rejetée. La combustion du bois entraîne la restitution à l’atmosphère d’une quantité de CO2 qui correspond exactement à celle fixée précédemment par la plante exploitée, ou par celle qui, à l’avenir, la remplacera. Le bilan CO2 de la photosynthèse est toujours équilibré (et même positif dans le cas d’une forêt en expansion – notion de puit de carbone) si on n’entame pas de façon minière le capital forestier. Il s’agit donc de carbone renouvelable.

Sous les climats tempérés, la mise en place de certaines cultures énergétiques d’origines tropicales, comme le myscanthus (herbe à éléphants), ont été choisies pour la nature de leur photosynthèse de type C4 (production de composés organiques à quatre molécules de carbone), plus performante que la photosynthèse de type C3, propre aux plantes des climats tempérés.