Quando folhas são mantidas no escuro por longos períodos, a concentração da maioria dos intermediários bioquímicos do ciclo de Calvin no estroma é alta.

Os organismos autotróficos possuem a capacidade de utilizar a energia de fontes físicas e químicas para transformar o carbono do CO₂ atmosférico em compostos orgânicos compatíveis com as necessidades da célula.

No primeiro passo do Ciclo de Calvin, a carboxilação, três moléculas de CO₂ reagem com três moléculas de ribulose-1,5-bifosfato para produzir seis moléculas de 3-fosfoglicerato.

A atividade oxigenase da enzima Rubisco limita significativamente a eficiência da assimilação fotossintética do carbono em plantas vasculares, particularmente sob temperaturas mais elevadas ou estresse hídrico.

A estrutura dimórfica denominada de anatomia Kranz assegura a compartimentalização célula-específica das enzimas, que é essencial para fornecer o CO₂ para a rota C4.