暗反应就是卡尔文循环，其是光合作用的第二阶段，因为此阶段不需要光，也就是无论有光还是无光都可以进行，所以叫暗反应。其是一种类似于克雷布斯循环（Krebscycle，或称柠檬酸循环）的新陈代谢过程，可使其动物质以分子的形态进入和离开此循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。
从卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物并不是葡萄糖，而是一种称为glyceraldehyde3-phosphate(G3P)的三碳糖。为了要合成一摩尔这种糖，整个循环过程必须发生三次的取代作用，固定三摩尔二氧化碳。当我们在追踪循环的每一个步骤时，就是要注意这三摩尔二氧化碳在整个反应过程中的变化情形。
