Tmavá (syntetická) fáza
Táto fáza môže prebiehať v tme, nie je potrebné svetlo. V tejto fáze sa zapája do fotosyntézy CO2. Na redukciu CO2 sa využívajú produkty vzniknuté v primárnych dejoch. Proces zabudovanie oxidu uhličitého od jeho naviazania na špecifický akceptor (karboxylácie), až do vzniku organickej látky - glukózy sa nazýva Calvinov cyklus.
Špecifickým akceptorom CO2 je Ribulóza-1,5-bisfosfát (RuBP). Karboxylácia je zložitá reakcia, ktorá prebieha cez C3 (trojuhlíkaté) medziprodukty (napr. kyselina 3-fosfoglycerová, 3-fosfoglyceradehyd), z ktorých sa postupne vytvára energeticky bohatá C6 zlúčenina. Energia chemických väzieb tohto cukru majú pôvod v svetelnej energii absorbovanej v primárnych dejoch (svetelnej fáze) a viazanej v ATP, NADPH + H+...