У темновій фазі відбувається поглинання вуглекислого газу. Окислюється НАДФ *Н2, енергія АТФ перетворюється на енергію хімічних зв'язків. Вуглекислий газ відновлюється до органічних речовин. В основному до глюкози.
У фізіології рослин під фотосинтезом частіше розуміється фотоавтотрофна функція – сукупність процесів поглинання, перетворення та використання енергії квантів світла у різних ендергонічних реакціях, у тому числі перетворення вуглекислого газу на органічні речовини.