Die Dunkelreaktion ist in der Regel mit der Lichtreaktion gekoppelt, kann aber im Gegensatz zu dieser auch im Dunkeln stattfinden. Die Enzyme dieser Reaktion liegen alle im Stroma des Chloroplasten. CO2 bindet mithilfe des Enzyms Ribulose-1,5-diphosphat-Carboxylase an Ribulose-1,5-diphosphat, ein energiereicher, phosphorylierter Pentosezucker (C5). Die so entstandene instabile Hexose (C6) zerfällt