Le reazioni oscure della fotosintesi producono molecole di fosfato di zucchero con tre atomi di carbonio ciascuna. Queste reazioni, note come il ciclo di Calvin, sono dette reazioni scure perché non usano direttamente l'energia della luce, ma continuano a dipende dall'energia catturata dalla luce e si verifica solo durante il giorno.
Le piante usano l'energia della luce solare per trasformare l'anidride carbonica e l'acqua in zucchero. L'energia del sole non va direttamente a scindere l'anidride carbonica e l'acqua e gli zuccheri di formazione, comunque. Invece, c'è una fase intermedia in cui l'energia è immagazzinata in una diversa molecola chiamata ATP. Questa molecola viene quindi trasportata in una parte diversa del cloroplasto dove viene utilizzata per alimentare il ciclo di Calvin.
Il primo passo della reazione oscura coinvolge una molecola con cinque atomi di carbonio che reagiscono con una molecola di anidride carbonica per formare una molecola intermedia con sei atomi di carbonio. Questa molecola si divide immediatamente e ogni metà passa attraverso altre due reazioni prima che il ciclo di Calvin compaia con esse. Ogni volta attraverso il ciclo del carbonio produce sei di queste molecole, ma cinque di esse vengono successivamente consumate per rigenerare le molecole utilizzate per eseguire nuovamente il ciclo di Calvin, vale a dire solo una di queste tre molecole di carbonio rimane dopo ogni ciclo di Calvin completato.
