A principal função do ciclo de Calvin é converter o dióxido de carbono do ar em açúcar, que as plantas e as algas usam como alimento. As plantas dependem diretamente do ciclo de Calvin para obter a energia de que precisam para crescer e se reproduzir. Como a vida das plantas está na base da cadeia alimentar, o ciclo de Calvin é responsável por fornecer alimentos e nutrientes a todos os organismos de alguma forma.
A energia que alimenta o ciclo de Calvin é fornecida por dois produtos químicos, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato e adenosina trifosfato, que é um nucleotídeo que mantém uma grande quantidade de energia química dentro de suas ligações de fosfato. Ambos os produtos químicos contêm energia capturada da luz solar.
O ciclo de Calvin tem quatro fases principais: fixação ou carboxilação de carbono, redução, formação de carboidratos e regeneração. Na fase de carboxilação, o dióxido de carbono é adicionado a um açúcar-fosfato de cinco carbonos para criar um composto de seis carbonos que se divide rapidamente em dois açúcares-fosfatos de três carbonos. Durante a fase de redução, o novo composto é reduzido a gliceraldeído-3-fosfato, também conhecido como triose fosfato. Este produto químico é alimentado por compostos que fornecem energia e que impulsionam o ciclo de Calvin. Na fase de formação de carboidratos, os trios fosfatos são usados para criar outros carboidratos, como sacarose e amido. Durante a fase de regeneração, as enzimas convertem os fosfatos triose restantes em fosfatos de açúcar de cinco carbonos adicionais que são usados na fase de carboxilação.
