Il ciclo di Calvin della fotosintesi inizia dopo che l'energia luminosa viene trasformata in energia chimica dalle cellule delle piante. L'adenosina trifosfato, o ATP, le molecole hanno dato energia al ciclo di Calvin. Il ciclo di Calvin utilizza l'energia per creare carboidrati da acqua e anidride carbonica.
Il ciclo di Calvin è il modo principale in cui viene utilizzata l'energia creata durante la fotosintesi. I carboidrati che genera sono sia le principali molecole di accumulo di energia che i principali componenti strutturali delle piante. Il ciclo di Calvin crea solo zuccheri semplici da solo, ma carboidrati più complessi come gli amidi e la cellulosa sono costruiti da quegli zuccheri semplici in altri processi.
La fotosintesi si svolge nei cloroplasti, negli organelli speciali delle cellule vegetali e nelle alghe. Per utilizzare l'energia della luce dal sole, i cloroplasti hanno molecole conosciute come clorofilla. Queste molecole sono grandi strutture proteiche con un atomo di magnesio nel mezzo. L'energia luminosa fa sì che gli atomi di magnesio liberino elettroni, che quindi alimentano la creazione di ATP. Non tutte le reazioni sono dirette. Altre molecole come il beta carotene possono assorbire l'energia della luce e passare l'energia alla molecola della clorofilla. Queste altre molecole assorbono diversi colori della luce rispetto alla clorofilla, quindi aiutano le cellule della pianta a essere più efficienti.