I reagenti nel ciclo di Calvin sono anidride carbonica, acqua e uno zucchero con cinque atomi di carbonio noti come ribulosio. Il catalizzatore enzimatico RuBisCo e donatori di energia aAdenosina trifosfato o ATP e nicotinammide adenina dinucleotide fosfato o NADPH, sono necessari per la reazione ma non sono reagenti in senso tecnico.
Il ciclo di Calvin è uno dei principali modi in cui gli organismi fotosintetici trasformano l'anidride carbonica e l'acqua in zuccheri, come glucosio e fruttosio. Lo fanno combinando acqua e anidride carbonica con la ribulosio, che produce una molecola intermedia con sei atomi di carbonio. Questo si divide immediatamente in due molecole con tre atomi di carbonio ciascuno, noto come acido fosfoglicerico. L'energia derivante dall'ATP viene utilizzata per eliminare il fosfato dall'acido e alcune delle molecole che ne derivano sono utilizzate per produrre fruttosio. Il resto viene riciclato nuovamente in ribulosio per continuare il ciclo.
Il ciclo di Calvin si svolge nel cloroplasto, lo stesso organello che genera energia chimica dalla luce solare, ma il ciclo non è direttamente coinvolto in quella reazione. Invece, l'energia viene trasferita dalle parti dell'organello che elaborano la luce solare al sito del ciclo di Calvin. Il ciclo di Calvin è una delle reazioni chimiche più importanti sulla terra e il catalizzatore enzimatico RuBisCo è probabilmente la proteina più comune esistente.
