Angliavandenius mėgsta ne tik žmonės. Augalams jų taip pat reikia norint išgyventi, o angliavandeniai yra svarbus energijos šaltinis. Fotosintezės metu augalai sujungia vandenį su anglies dioksidu ir saulės spinduliais, kad gautų angliavandenius. Yra dvi fotosintezės dalys: nuo šviesos priklausomos reakcijos ir nuo šviesos nepriklausomos reakcijos arba tamsios reakcijos.
Kalvino ciklas yra tamsi reakcija, nes jam nereikia saulės šviesos. Nors tai gali įvykti dieną, šiam procesui veikti nereikia saulės energijos. Kiti Calvin ciklo pavadinimai apima Calvin-Benson ciklą, nepriklausomą nuo šviesos reakciją, anglies fiksavimą ir C3 kelias.
Kalvino ciklo metu augalas surenka anglies dioksidą, kuris reaguoja su cukrumi, ribulozės bisfosfatu - RuBP - ir gamina šešių anglių cukrų. Tada šis šešių anglių cukrus suyra fermento RuBisCO pagalba, kad gautų dvi 3-fosfoglicerino rūgšties arba 3PGA molekules. Tada adenozino trifosfatas, ATP ir nikotinamido adenino dinukleotido fosfato vandenilis, vadinamas NADPH, paverčia 3PGA į gliceraldehid-3-fosfatą, sutrumpintai kaip G3P. Dalis G3P tampa RuBP, todėl ciklas gali prasidėti iš naujo. Kita G3P dalis padeda sukurti fruktozės difosfatą, kuris gali tapti angliavandeniais, tokiais kaip gliukozė ar sacharozė.
Galutinis Kalvino ciklo produktas yra paprastas cukrus. Šis cukrus gali tapti angliavandeniais, tokiais kaip krakmolas, kuris yra gyvybiškai svarbus augalų šaltinis. Pavyzdžiui, augalai gali transportuoti gliukozę svarbiems procesams, pavyzdžiui, padėti kvėpuoti, kad išsiskirtų energija. Jie taip pat gali konvertuoti gliukozę saugojimo tikslais arba naudoti ją kaip pagrindą, kad padidėtų.
Anglies dioksido kiekis, kurį augalas gali pasiekti, daro įtaką Kalvino ciklui. Didesnė anglies dioksido koncentracija reiškia, kad fotosintezės proceso greitis gali padidėti. Be to, temperatūra veikia ciklą. Kadangi tam reikalingi fermentai, tai turės įtakos per aukšta arba per žema temperatūra.
Amerikiečių chemikas Melvinas Calvinas atrado Kalvino ciklą. Vėliau jis laimėjo 1961 m. Nobelio chemijos premiją. Dirbdamas Kalifornijos universitete Berklyje, jis panaudojo anglies-14 izotopą, kad suprastų augalų fotosintezės procesą. Šis radioaktyvus izotopas padėjo jam nustatyti, kaip nuo šviesos nepriklausoma reakcija veikia vienaląsčius dumblius.