植物光合作用過程中不需光可進行反應(yīng)稱為

核酮糖二磷酸　(ribulosebisphosphate,RuBP)是二氧化碳的受體。在暗反應(yīng)中，細胞內(nèi)的核酮糖二磷酸與二氧化碳結(jié)合，形成一個不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物磷酸甘油酸脂(glyceratephosphate,GP)。

這中間產(chǎn)物可以用　ATP及NADPH2穩(wěn)定下來并還原成為磷酸甘油醛(glyceradehydephosphate,GALP)。磷酸甘油醛一方面可以合成己糖(hexose)，如葡萄糖等。亦可以和其他碳水化合物結(jié)合重整，重新形成核酮糖二磷酸，以接受新的二氧化碳。這個循環(huán)變化稱為卡爾文氏循環(huán)(CalvinCycle)。在這反應(yīng)中，由于固定二氧化碳后產(chǎn)生的是磷酸甘油酸脂，是一個含有三個碳的化合物。所以使用這循環(huán)變化而固定二氧化碳的植物就被稱為三碳植物(C3-plant)。一般的植物都是這類三碳植物。

一些生長在猛烈陽光下的植物，因為光合作用旺盛而使得空氣中的二氧化碳濃度甚低。為使光合作用可以繼續(xù)進行，植物就必需多吸收二養(yǎng)化碳作儲備。它們用磷酸烯醇丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)作為大量吸取二氧化碳的物質(zhì)。磷酸烯醇丙酮酸在吸收二氧化碳后形成蘋果酸(malicacid)。其后蘋果酸可以慢慢放出二氧化碳，供與核酮糖二磷酸結(jié)合，以維持光合作用繼續(xù)進行。蘋果酸含有四個碳原子。所以使用這途徑去固定二氧化碳的植物，都被稱為四碳植物(C4-plants)。如甘蔗(sugarcane)等。

卡爾文氏循環(huán)所需要的化學(xué)物及[酉每]都在葉綠體的基質(zhì)裏。所以光合作用的暗反應(yīng)就在葉綠體的基質(zhì)中進行。