光合放氧（photosynthetic oxygen evolution），理学-生物学-植物生理学-光合作用，光合作用中水被氧化裂解释放氧气的过程。发生在光系统Ⅱ（PSⅡ）位于类囊体膜的类囊体腔一侧的放氧复合体（oxygen-evolving complex; OEC）中。能够进行光合放氧的生物包括原核生物蓝细菌、真核生物藻类和高等植物。早在1771年，英国学者J.普里斯特利[注]观察到，密闭玻璃罩中被光照的薄荷枝可以产生维持老鼠生命和蜡烛燃烧的净化的空气。英国生物化学家R.希尔[注]于20世纪30年代末发现，离体叶绿体在光下可以使外加电子受体如高铁盐或铁氰化钾还原，并从水中释放出氧气（O2），即“希尔反应”（Hill reaction）。20世纪40年代，美国化学家S.鲁宾[注]等通过质谱分析，用H218O示踪实验证明光合作用释放的氧来源于水（H2O）分子，而不是二氧化碳（CO2）分子。20世纪60年代末，法国学者P.约里奥[注]通过系列闪光（强而短）实验发现，经过暗适应的小球藻在第三次、第七次、第十一次闪光后的放氧量达到最大值，即放氧存在四闪一周期的现象。