En el momento del evento de oxigenación, el planeta ya estaba lleno de vida en forma de bacterias. Todavía no había células eucariotas (células complejas con núcleos, como las de animales y plantas), pero las células procariotas habían prosperado y evolucionado durante mil millones de años o más.
Algunas de esas bacterias habían desarrollado una forma de fabricar un pigmento llamado clorofila (un ejemplo un poco más complejo de un grupo natural de pigmentos llamados porfirinas) que podría absorber fotones de luz y liberar un electrón de alta energía. Este electrón fue aprovechado por diferentes bacterias de diferentes maneras, que comparten mecanismos centrales y parecen haber derivado de un ancestro común
Un sistema, Photosystem 1, tomó electrones de moléculas locales como el sulfuro de hidrógeno y el hierro y usó clorofila para empujarlos hacia el dióxido de carbono y crear azúcares, que podría usar para la respiración más tarde (la respiración del tipo anaeróbico había evolucionado algún tiempo antes, probablemente en el amanecer de la vida)
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Otro, Photosystem 2, se enganchó directamente al proceso de respiración y usó la energía para generar ATP, la molécula utilizada como moneda de energía en toda la célula.
Estos dos sistemas existieron en paralelo durante mucho tiempo (muchas bacterias todavía usan uno u otro hoy), pero las bacterias a menudo recogen genes entre sí y en algún momento un grupo de bacterias se apoderó de ambos sistemas. Combinándolos juntos, pudieron extraer electrones de moléculas mucho menos manejables y mucho más abundantes, específicamente agua. Estas bacterias, las cianobacterias, fueron las primeras en desarrollar la fotosíntesis tal como la conocemos hoy en día, y siguen siendo los únicos organismos capaces de hacerlo: los cloroplastos en las plantas son cianobacterias que han sido puestas en servicio por las células más grandes.
