Reacțiile întunecate apar în stroma cloroplastelor unei celule de plante. Stroma este spațiul care înconjoară membranele tylakoid, care sunt structurile responsabile pentru reacțiile de lumină ale fotosintezei. Ambele reacții ușoare și întunecate sunt necesare pentru fotosinteză pentru a produce glucoză.
Reacțiile întunecate pot apărea în prezența sau absența luminii. Aceste reacții utilizează energia creată în reacțiile de lumină pentru a procesa dioxidul de carbon în ciclul Calvin. Reacțiile ușoare iau energia din lumina soarelui și o convertesc în energia chimică necesară pentru ca ciclul Calvin să aibă loc. Clorofila și alți pigmenți din membranele tilacoid captează lumină din spectrul roșu și albastru al razelor soarelui în timpul reacțiilor de lumină. Lumina din spectrul verde se reflectă, dând plantei culoarea verde.
O parte din glucoza produsa de reactiile intunecate de fotosinteza este folosita de planta. Glucoza pe care planta nu o folosește este stocată în țesuturile plantei. Animalele mănâncă plantele și iau în plus glucoza stocată. Glucoza este folosită de ambele plante și de animale pentru a produce energie pentru procesele celulare în timpul respirației celulare. Pe lângă energie, respirația celulară produce de asemenea dioxid de carbon și apă, care sunt ingrediente necesare pentru procesul de fotosinteză.