光合作用产物一部分用来建造植物体和呼吸消耗外，大部分被输送到植物体的储藏器官储存起来，我们吃的粮食和蔬菜就是这些被储存起来的有机物。所以，光合作用的产物不仅是植物体自身生命活动所必须的物质，还直接或间接地服务于其他生物（包括人类在内），被这些生物所利用。光合作用所产生的氧气，也是大气中氧气的来源之一。
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、氨基酸和蛋白质等。在不同条件下，各种光合产物的质和量均有差异，例如，氮肥多，蛋白质形成也多，氮肥少，则糖的形成较多，而蛋白质的形成较少；植物幼小时，叶子里蛋白质形成多，随年龄增加，糖的形成增多；不同光波如蓝紫光下则合成蛋白质较多，山区的小麦蛋白质含量高、质地好就是这个道理，在红光下则合成碳水化合物较多。所以光合作用产物不是固定不变的。在不同情况下，可以发生质和量的变化。
