Dalam fotosintesis, reaksi tergantung cahaya terjadi pada membran tilakoid. Bagian dalam membran tilakoid disebut lumen, dan di luar membran tilakoid adalah stroma, tempat berlangsungnya reaksi yang tidak bergantung pada cahaya. Membran tilakoid mengandung beberapa kompleks protein membran integral yang mengkatalisis reaksi terang. Ada empat kompleks protein utama dalam membran tilakoid: Fotosistem II (PSII), Kompleks sitokrom b6f, Fotosistem I (PSI), dan ATP sintase.