Хората не са единствените, които обичат въглехидратите. Растенията също се нуждаят от тях, за да оцелеят, а въглехидратите са важен енергиен източник. По време на фотосинтезата растенията комбинират вода с въглероден диоксид и слънчева светлина, за да образуват въглехидрати. Фотосинтезата има две части: зависимите от светлината реакции и независимите от светлината реакции или тъмните реакции.
Цикълът на Калвин е тъмна реакция, защото не се нуждае от слънчева светлина. Въпреки че може да се случи през деня, този процес не изисква енергия от слънцето, за да работи. Други имена на цикъла на Калвин включват цикъла на Калвин-Бенсън, независима от светлината реакция, фиксиране на въглерод и С3 пътека.
По време на цикъла на Калвин растението улавя въглероден диоксид, който реагира със захарта, рибулозен бисфосфат - RuBP -, за да получи шест въглеродна захар. След това тази шествъглеродна захар се разгражда с помощта на ензима RuBisCO, за да образува две молекули 3-фосфоглицеринова киселина или 3PGA. След това аденозин трифосфат, АТФ и никотинамид аденин динуклеотид фосфат водород, наречен NADPH, превръщат 3PGA в глицералдехид-3-фосфат, съкратено като G3P. Част от G3P става RuBP, така че цикълът може да започне отново. Друга порция G3P помага за създаването на фруктоза дифосфат, който може да се превърне във въглехидрати като глюкоза или захароза.
Крайният продукт от цикъла на Калвин е обикновена захар. Тази захар може да се превърне във въглехидрати като нишесте, което е жизненоважен енергиен източник за растенията. Например, растенията могат да транспортират глюкоза, за да извършват важни процеси като подпомагане на дишането за освобождаване на енергия. Те могат също така да преобразуват глюкозата за съхранение или да я използват като градивен елемент за увеличаване на размера.
Количеството въглероден диоксид, до което растението може да достигне, влияе върху цикъла на Калвин. По-високата концентрация на въглероден диоксид означава, че скоростта на процеса на фотосинтеза може да се увеличи. Освен това температурата влияе на цикъла. Тъй като изисква ензими, температурата, която е или твърде висока, или твърде ниска, ще му повлияе.
Мелвин Калвин, американски химик, откри цикъла на Калвин. По-късно печели Нобелова награда за химия през 1961 г. Докато работи в Калифорнийския университет в Бъркли, той използва изотоп въглерод-14, за да разбере процеса на фотосинтеза в растенията. Този радиоактивен изотоп му помогна да определи как светлинно-независимата реакция работи в едноклетъчни водорасли.