叶是光合作用的主要器官。光合作用的场所是叶绿体，因此绿色植物进行光合作用只在含有叶绿体的部位进行，叶片由表皮、叶肉和叶脉组成，叶肉细胞中含有大量的叶绿体，是进行光合作用的主要部位；幼嫩茎的绿色部位也能进行光合作用，因此绿色植物进行光合作用的主要器官是叶。
光合作用的概念
光合作用，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。
相关的反应式：
H2O→2H+1/2O2（水的光解）
NADP++2e-+H+→NADPH（递氢）
ADP+Pi→ATP（递能）
CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定）
2C3化合物+4NADPH+ATP→（CH2O）+C5化合物+H2O（有机物的生成或称为C3的还原）
ATP→ADP+PI（耗能）
能量转化过程：光能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）