Les pigments accessoires sont des composés absorbant la lumière, présents dans les organismes photosynthétiques, qui fonctionnent conjointement avec la chlorophylle a. Ils comprennent d’autres formes de ce pigment, telles que la chlorophylle b dans les antennes d’algues vertes et de plantes supérieures, tandis que d’autres algues peuvent contenir de la chlorophylle c ou d. De plus, il existe de nombreux pigments accessoires non chlorophylliques, tels que les caroténoïdes ou les phycobiliprotéines, qui absorbent également la lumière et transfèrent cette énergie lumineuse à la chlorophylle du photosystème. Certains de ces pigments accessoires, en particulier les caroténoïdes, servent également à absorber et à dissiper l’excès d’énergie lumineuse, ou agissent comme antioxydants. Le grand groupe physiquement associé de chlorophylles et d’autres pigments accessoires est parfois appelé lit de pigments.
Les différents pigments chlorophylliques et non chlorophylliques associés aux photosystèmes ont tous des spectres d’absorption différents, soit parce que les spectres des différents pigments chlorophylliques sont modifiés par leur environnement protéique local, soit parce que les pigments accessoires présentent des différences structurelles intrinsèques. Le résultat est que, in vivo, un spectre d’absorption composite de tous ces pigments est élargi et aplati de sorte qu’une gamme plus large de rayonnements visibles et infrarouges est absorbée par les plantes et les algues. La plupart des organismes photosynthétiques n’absorbent pas bien la lumière verte, donc la plupart de la lumière restante sous les auvents de feuilles dans les forêts ou sous l’eau avec du plancton abondant est verte, un effet spectral appelé « fenêtre verte ». Des organismes tels que certaines cyanobactéries et algues rouges contiennent des phycobiliprotéines accessoires qui absorbent la lumière verte atteignant ces habitats.
Dans les écosystèmes aquatiques, il est probable que le spectre d’absorption de l’eau, avec gilvin et tripton (matières organiques dissoutes et particulaires, respectivement), détermine la différenciation des niches phototrophes. Les six épaulements dans l’absorption lumineuse de l’eau entre les longueurs d’onde 400 et 1100 nm correspondent à des creux dans l’absorption collective d’au moins vingt espèces diverses de bactéries phototrophes. Un autre effet est dû à la tendance générale de l’eau à absorber les basses fréquences, tandis que gilvin et tripton absorbent les fréquences plus élevées. C’est pourquoi l’océan ouvert apparaît bleu et supporte des espèces jaunes telles que Prochlorococcus, qui contient de la divinyl-chlorophylle a et b. Le Synechococcus, coloré en rouge avec de la phycoérythrine, est adapté aux corps côtiers, tandis que la phycocyanine permet aux cyanobactéries de prospérer dans les eaux intérieures plus sombres.