La fixation du carbone, également appelée assimilation du carbone, est un processus dans lequel le dioxyde de carbone est converti en un composé organique par un organisme vivant. Un exemple de fixation du carbone est la photosynthèse.
Dans le processus de photosynthèse, le carbone est fixé d'une forme inorganique (dioxyde de carbone) à une forme organique. Cela se produit lorsque les plantes utilisent l'énergie du soleil pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en glucose (forme organique). Lors de la photosynthèse, le dioxyde de carbone pénètre dans les feuilles des plantes puis se diffuse dans les cellules du mésophylle. Le carbone diffuse alors dans le stroma des chloroplastes, et c'est là que se déroule la réaction lumineuse de la photosynthèse. La fixation du carbone est la première étape du cycle de Calvin de fixation, réduction et régénération.