L'energia per alimentare il ciclo Calvin deriva dall'adenosina trifosfato, o ATP, che viene prodotta durante la reazione alla luce della fotosintesi. Secondo l'Università del Massachusetts, la prima fase della fotosintesi, nota anche come la reazione dipendente dalla luce, converte la luce solare in energia chimica sotto forma di ATP e NADPH.
Secondo l'Università di Cincinnati del Clermont College, la reazione dipendente dalla luce si verifica nella membrana tilacoide dei cloroplasti nella cellula vegetale. La clorofilla, il pigmento verde all'interno della membrana e altri pigmenti colorati assorbono le diverse lunghezze d'onda della luce solare nelle loro molecole. L'energia viene quindi trasferita da ciascuna molecola di pigmento dell'antenna alla molecola centrale della clorofilla, o centro di reazione, dove inizia la fotosintesi. Una volta che l'energia raggiunge il centro di reazione, una molecola specializzata chiamata accettore primario cattura un elettrone eccitato, che guida la sintesi di NADPH e ATP.
Successivamente, il ciclo di Calvin, o la reazione oscura, inizia nello stroma, l'area che circonda la membrana tilacoide. Usando l'ATP prodotto dalla reazione leggera, una coppia di 3-fosfogliceridi vengono mossi attraverso una serie di reazioni fino a quando non vengono convertiti in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato. Alla fine, dopo aver prodotto diverse molecole di gliceraldeide-3-fosfato, si combinano per formare il glucosio.
