Ciclul Calvin de fotosinteză începe după ce energia luminoasă este transformată în energie chimică de către celulele plantelor. moleculele de adenozin trifosfat sau ATP au creat puterea ciclului Calvin. Ciclul Calvin utilizează energia pentru a crea carbohidrați din apă și dioxid de carbon.
Ciclul Calvin este principalul mod în care se folosește energia creată în timpul fotosintezei. Carbohidrații pe care îi generează sunt atât principalele molecule de stocare a energiei, cât și principalele componente structurale ale plantelor. Ciclul Calvin creează numai zaharuri simple, însă carbohidrații mai complexi, cum ar fi amidonul și celuloza, sunt construiți din acele zaharuri simple în alte procese.
Fotosinteza are loc în cloroplastele, organele speciale din celulele vegetale și algele. Pentru a folosi energia luminii de la soare, cloroplastele au molecule cunoscute ca clorofila. Aceste molecule sunt structuri de proteine mari cu un atom de magneziu în mijloc. Energia luminoasă determină atomii de magneziu să elibereze electroni, care apoi produc puterea de ATP. Nu toate reacțiile sunt directe. Alte molecule precum beta-carotenul pot absorbi energia luminii și pot transmite energia moleculei clorofilei. Aceste alte molecule absorb diferite culori de lumină decât clorofila, astfel încât acestea să ajute celulele plantelor să fie mai eficiente.