Les réactions de photosynthèse indépendantes de la lumière ont lieu dans le stroma des chloroplastes. Ce sont les mêmes organites où se déroulent les réactions de photosynthèse dépendantes de la lumière, mais celles-ci se produisent dans une partie différente de le chloroplaste : la membrane thylacoïdienne.
Les réactions indépendantes de la lumière des chloroplastes sont les réactions dans lesquelles les plantes utilisent l'énergie générée par les réactions dépendantes de la lumière pour transformer l'eau et le dioxyde de carbone en sucre et en oxygène. Les réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse génèrent une molécule appelée ATP, qui stocke l'énergie lumineuse. C'est cette énergie stockée qui permet aux autres molécules de se décomposer et de se reformer.