La photosynthèse permet aussi la régénération de l'oxygène atmosphérique, oxygène qui est consommé lors de la respiration effectuée par organismes hétéroptrophes, en particulier par les humains, et lors de la combustion, pour les besoins industriels ou ménagers, de charbon, pétrole, gaz, bois, etc.
A l'échelle des temps géologiques, la photosynthèse a contribué à quatre phénomènes planétaires essentiels :
   - la production d'oxygène, s'accumulant dans l'atmosphère, a permis la formation de la couche d'ozone (O3) dans la stratosphère. Cette couche arrête la partie la plus nocive du rayonnement UV du soleil, ce qui a rendu possible le développement de la vie terrestre ;
    - en s'accumulant dans l'atmosphère, le même oxygène, nécessaire à la respiration, a rendu possible la prolifération des organismes  animaux développés ;
    - le CO2 atmosphérique a été converti massivement en hydrates de carbone par photosynthèse, produisant une quantité considérable de biomasse qui s'est accumulée, surtout au carbonifère, et a conduit à la formation du charbon, du pétrole et du gaz naturel qui sont nos combustibles fossiles actuels ;
    - la diminution de la concentration du CO2 atmosphérique qui en a résulté a entrainé une réduction de l'effet de serre. La température du globe a ainsi diminué jusqu'aux valeurs actuelles, favorables à la vie des mammifères supérieurs.

extrait de André Brack et Paul Mathis (2000), La chimie du vivant: de la protéine à la photosynthèse, Le Pommier. Paris. (lien amazon)