海水中的植物，如海藻、海草和浮游植物，通過獨特的方式吸收陽光并進行光合作用，以維持海洋生態系統的能量流動。這些植物雖生活在水環境中，但光合作用的基本原理與陸地植物相似：利用光能將二氧化碳和水轉化為有機物（如葡萄糖）并釋放氧氣。海水環境帶來了光吸收的特殊挑戰，植物通過多種適應性機制來克服這些障礙。

海水中的植物通過色素系統吸收陽光。其中，葉綠素是最關鍵的色素，它能捕捉藍光和紅光，但在海水中，紅光在幾米深處就迅速衰減，而藍光能穿透更深的水域（可達200米）。因此，許多海洋植物，特別是深海藻類，演化出額外的輔助色素，如藻膽素（在紅藻中常見）和類胡蘿卜素，這些色素能有效吸收綠光和藍光，擴大光吸收范圍。例如，紅藻的藻紅蛋白能吸收藍綠光，使它們在較深的水域也能進行光合作用。

海水中的植物通過身體結構優化光吸收。浮游植物（如硅藻和甲藻）體型微小，常懸浮在水中，能隨水流移動以捕獲更多光線。大型海藻（如海帶）則具有扁平的葉片結構，增加表面積，從而最大化光接觸。一些海草生長在淺海區域，那里陽光相對充足，它們通過根狀莖固定在海底，葉片向上伸展以捕捉透入水面的光線。

在光合作用過程中，這些植物利用吸收的光能驅動光反應和暗反應。光反應發生在葉綠體中，光能被轉化為化學能（ATP和NADPH），同時分解水分子產生氧氣；暗反應則利用這些化學能將二氧化碳固定為有機物。海水中的二氧化碳主要以溶解的碳酸氫鹽形式存在，植物通過酶（如碳酸酐酶）將其轉化為可用形式。值得注意的是，海洋植物還面臨鹽度、壓力和營養限制等挑戰，但它們通過滲透調節和高效營養吸收機制來適應。

海水中的植物通過色素多樣性和結構適應，有效地在海洋環境中吸收陽光并進行光合作用，這不僅支持了自身生長，還為整個海洋食物網提供能量和氧氣。隨著氣候變化導致海洋酸化加劇，理解這些過程對于保護海洋生態系統至關重要。