Les réactions enzymatiques du cycle de Calvin ont lieu au sein du stroma du chloroplaste lors de la photosynthèse. Bien que le cycle de Calvin soit parfois aussi appelé réaction sombre, cela est un peu trompeur car le cycle de Calvin cycle repose indirectement sur la lumière. Le cycle porte le nom de Melvin Calvin, le scientifique qui a découvert la réaction.
Le cycle de Calvin fait référence à la voie métabolique trouvée dans les plantes, où le dioxyde de carbone est transformé en glucide. Il joue un rôle clé lors de la photosynthèse. Au cours de cette réaction, le cycle utilise le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate, ou NADPH2, pour les électrons nécessaires à la fabrication du sucre, et l'adénosine triphosphate, ou ATP, comme source d'énergie. Le cycle de Calvin est divisé en trois grandes étapes : une phase de carboxylation, une phase de réduction et une phase de régénération.
Au cours de la phase de carboxylation, le carbone diffuse dans le stroma des plantes, et il est ensuite fixé par la carboxylation du composé ribulose 1,5-biphosphate. Ceci est suivi par la phase de réduction, où le 3-phosphoglycérate est réduit pour commencer la synthèse du sucre hexose. Dans la phase de régénération finale, le phosphate de sucre restant est converti en ribulose 1,5-biphospate afin que le cycle puisse continuer. Les plantes qui utilisent le cycle de Calvin pour synthétiser les aliments sont également appelées plantes C3 car une molécule à 3 carbones est le premier produit stable de la réaction.