光合反应主要发生在植物叶片的叶绿体中。叶绿体是植物细胞中的细胞器，其中含有叶绿体色素，如叶绿素，通过光合作用将阳光能量转化为化学能，进而合成有机物质。

在叶绿体内，光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中光反应发生在叶绿体的类囊体中，暗反应则发生在叶绿体基质中。通过这些反应，植物能够利用光能合成葡萄糖等有机物，为自身生长发育提供能量和营养。