光合磷酸化（photosynthetic phosphorylation或photophosphorylation）是指在光合作用中由光驅動并貯存在跨類囊體膜的質子梯度的能量把和磷酸合成為的過程。光合磷酸化有兩個類型：非循環光合磷酸化和循環光合磷酸化。 [6]
1.非循環光合磷酸化
OEC處水裂解后，把釋放到類囊體腔內，把電子傳遞到PSⅡ電子在光合電子傳遞鏈中傳遞時，伴隨著類囊體外側的轉移到腔內，由此形成了跨膜的濃度差，引起了的形成；與此同時把電子傳遞到PSⅠ去，進一步提高了能位，而使還原為，此外，還放出。在這個過程中，電子傳遞是一個開放的通路，故稱為非循環光合磷酸化（noncyclic photophosphorylation）。非循環光合磷酸化在基粒片層進行，它在光合磷酸化中占主要地位。 [6]
2.循環光合磷酸化
PSⅠ產生的電子經過一些傳遞體傳遞后，伴隨形成腔內外H濃度差，只引起的形成，而不放，也無還原反應：在這個過程中，電子經過一系列傳遞后降低了能位，最后經過質體藍素重新回到原來的起點，也就是電子的傳遞是一個閉合的回路，故稱為循環光合磷酸化（cyclic photophosphorylation）。循環光合磷酸化在基質片層內進行，在高等植物中可能起著補充不足的作用。