A energia para alimentar o Ciclo de Calvin vem do trifosfato de adenosina, ou ATP, que é produzido durante a reação à luz da fotossíntese. De acordo com a Universidade de Massachusetts, o primeiro estágio da fotossíntese, também conhecido como a reação dependente da luz, converte a luz solar em energia química na forma de ATP e NADPH.
De acordo com o University of Cincinnati Clermont College, a reação dependente da luz ocorre na membrana tilacóide dos cloroplastos na célula vegetal. A clorofila, o pigmento verde dentro da membrana e outros pigmentos coloridos absorvem diferentes comprimentos de onda da luz do sol em suas moléculas. A energia é então transferida de cada molécula de pigmento da antena para a molécula central de clorofila, ou centro de reação, onde começa a fotossíntese. Assim que a energia atinge o centro de reação, uma molécula especializada chamada de aceptor primário captura um elétron excitado, que conduz a síntese de NADPH e ATP.
Em seguida, o Ciclo de Calvin, ou a reação escura, começa no estroma, a área ao redor da membrana tilacóide. Usando o ATP produzido a partir da reação de luz, um par de 3-fosfogliceratos são movidos por uma série de reações até serem convertidos em duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. Eventualmente, depois que várias moléculas de gliceraldeído-3-fosfato são produzidas, elas se combinam para formar glicose.