光合作用中最主要的產物是碳水化合物，即三碳途徑與四碳途徑形成的產物。其中包括單糖、雙糖和多糖。光合作用的產物除碳水化合物外，還有類脂、有機酸、氨基酸和蛋白質等。
光合作用產物一部分用來建造植物體和呼吸消耗外，大部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存起來。在不同條件下，各種光合產物的質和量均有差異，例如，氮肥多，蛋白質形成也多，氮肥少，則糖的形成較多，而蛋白質的形成較少；植物幼小時，葉子裏蛋白質形成多，隨年齡增加，糖的形成增多；不同光波如藍紫光下則合成蛋白質較多，山區的小麥蛋白質含量高、質地好就是這個道理，在紅光下則合成碳水化合物較多。所以光合作用產物不是固定不變的。在不同情況下，可以發生質和量的變化。
