光合作用的产物多样，多数植物光合作用合成的糖类首先合成葡萄糖，葡萄糖很快就变成了淀粉，暂时储存在叶绿体中，但同时植物光合作用也可合成除碳水化合物的其他蛋白质、脂质等有机物。
光合作用中最主要的产物是碳水化合物，即三碳途径与四碳途径形成的产物，其中包括单糖、双糖和多糖。单糖中最普遍的是葡萄糖和果糖；双糖是蔗糖；多糖则是淀粉。在叶子里，葡萄糖常转变成淀粉暂时贮存起来。但有些植物如葱、蒜等叶子在光合作用中不形成淀粉，只形成糖类。
光合作用的产物除碳水化合物外，还有类脂、有机酸、氨基
