Das Lumen der Thylakoide hat einen pH-Wert, der niedriger ist als der des Stromas. Während der Lichtreaktionen der Photosynthese wird Protonen (H⁺) in das Lumen der Thylakoide gepumpt, was zu einer Ansäuerung des Lumens führt. Im Gegensatz dazu ist das Stroma weniger sauer und hat einen höheren pH-Wert.