Les réactifs du cycle de Calvin sont le dioxyde de carbone, l'eau et un sucre à cinq atomes de carbone appelé ribulose. Le catalyseur enzymatique RuBisCo et les donneurs d'énergie aAdénosine triphosphate, ou ATP, et nicotinamide adénine dinucléotide phosphate , ou NADPH, sont nécessaires à la réaction mais ne sont pas des réactifs au sens technique du terme.
Le cycle de Calvin est l'un des principaux moyens par lesquels les organismes photosynthétiques transforment le dioxyde de carbone et l'eau en sucres, tels que le glucose et le fructose. Ils le font en combinant de l'eau et du dioxyde de carbone avec du ribulose, qui produit une molécule intermédiaire avec six atomes de carbone. Celui-ci se divise immédiatement en deux molécules de trois atomes de carbone chacune, appelées acide phosphoglycérique. L'énergie de l'ATP est utilisée pour éliminer le phosphate de l'acide, et certaines des molécules qui en résultent sont utilisées pour fabriquer du fructose. Le reste est recyclé en ribulose pour continuer le cycle.
Le cycle de Calvin se déroule dans le chloroplaste, le même organite qui génère de l'énergie chimique à partir de la lumière du soleil, mais le cycle n'est pas directement impliqué dans cette réaction. Au lieu de cela, l'énergie est transférée des parties de l'organite qui traitent la lumière du soleil vers le site du cycle de Calvin. Le cycle de Calvin est l'une des réactions chimiques les plus importantes sur terre, et le catalyseur enzymatique RuBisCo est probablement la protéine la plus courante.
