Các phản ứng này lấy các sản phẩm (ATP và NADPH) của các phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng và thực hiện các quá trình hóa học tiếp theo trên chúng. Có ba giai đoạn đối với các phản ứng không phụ thuộc vào ánh sáng, được gọi chung là chu trình Calvin: cố định carbon, phản ứng khử và tái tạo ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP). Bất chấp tên gọi của nó, quá trình này chỉ xảy ra khi có ánh sáng. Thực vật không thực hiện chu trình Calvin vào ban đêm.