La funzione principale del ciclo di Calvin è quella di convertire l'anidride carbonica nell'aria in zucchero, che le piante e le alghe usano come cibo. Le piante dipendono direttamente dal ciclo di Calvin per l'energia di cui hanno bisogno per crescere e riprodursi. Poiché la vita vegetale è alla base della catena alimentare, il ciclo di Calvin è responsabile di fornire a tutti gli organismi alimenti e sostanze nutritive in qualche modo.
L'energia che alimenta il ciclo di Calvin è fornita da due sostanze chimiche, la nicotinammide adenina dinucleotide fosfato e l'adenosina trifosfato, che è un nucleotide che contiene una grande quantità di energia chimica all'interno dei suoi legami fosfatici. Entrambe le sostanze chimiche contengono energia catturata dalla luce solare.
Il ciclo di Calvin ha quattro fasi principali: fissazione del carbonio o carbossilazione, riduzione, formazione di carboidrati e rigenerazione. Nella fase di carbossilazione, l'anidride carbonica viene aggiunta a uno zucchero-fosfato a cinque atomi di carbonio per creare un composto a sei carbonio che si divide rapidamente in due zuccheri fosfati a tre atomi di carbonio. Durante la fase di riduzione, il nuovo composto viene ridotto a gliceraldeide-3-fosfato, noto anche come fosfato trioso. Questa sostanza chimica è alimentata dai composti che forniscono energia che guidano il ciclo di Calvin. Nella fase di formazione dei carboidrati, i trios fosfati vengono utilizzati per creare altri carboidrati, come il saccarosio e l'amido. Durante la fase di rigenerazione, gli enzimi convertono i fosfati trivalenti rimanenti in ulteriori zuccheri-fosfati a cinque atomi di carbonio utilizzati nella fase di carbossilazione.
