部分光合作用产物用于构建植物和呼吸消耗，大部分被运输到植物的贮藏器官进行贮藏。我们吃的食物和蔬菜是储存的有机物。因此，光合作用的产物不仅是植物自身生命活动所必需的物质，而且直接或间接为其他生物服务，并被这些生物所利用。光合作用产生的氧气也是大气中氧气的来源之一。
光合作用中的主要产物是碳水化合物，包括单糖、二糖和多糖。
葡萄糖和果糖是最常见的单糖。二糖是蔗糖；多糖是淀粉。在叶子中，葡萄糖经常被转化成淀粉用于临时储存。然而，一些植物的叶子，如洋葱和大蒜，在光合作用过程中不形成淀粉，而只形成糖。
除了碳水化合物，光合作用的产物还包括脂类、有机酸、氨基酸和蛋白质。在不同的条件下，各种光合产物的质量和数量是不同的。比如氮肥多，蛋白质形成多，氮肥少，糖形成多，蛋白质形成少；植物幼时，叶片中蛋白质较多，随着年龄的增长，糖的形成增多；在蓝光、紫光等不同光波下，蛋白质合成较多，这是山区小麦蛋白质含量高、质地好的原因，而在红光下，碳水化合物合成较多。因此，光合作用的产物不是固定的。在不同的情况下，会发生质和量的变化。
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