Energia pentru alimentarea ciclului Calvin provine din adenozin trifosfat sau ATP, produsă în timpul reacției fotosintetice la lumină. Potrivit Universității din Massachusetts, prima etapă a fotosintezei, de asemenea cunoscută ca reacție dependentă de lumină, transformă lumina soarelui în energie chimică sub formă de ATP și NADPH.
Potrivit Universității din Cincinnati Clermont College, reacția dependentă de lumină are loc în membrana thylakoidă a cloroplastelor din celula de plantă. Clorofila, pigmentul verde din membrană și alți pigmenți colorați absorb fiecare lungimi de undă diferite ale luminii solare în moleculele lor. Energia este apoi transferată de la fiecare moleculă de pigment antenei la molecula centrală de clorofil, sau centrul de reacție, unde începe fotosinteza. Odată ce energia ajunge în centrul de reacție, o moleculă specializată numită acceptor primar captează un electron excitat, care conduce sinteza NADPH și ATP.
În continuare, ciclul Calvin, sau reacția întunecată, începe în stratul, zona care înconjoară membrana thylakoidă. Folosind ATP-ul produs de reacția la lumină, o pereche de 3-fosfoglicerați sunt mutate printr-o serie de reacții până când sunt transformate în două molecule de fosfat de gliceraldehidă. În cele din urmă, după ce se produc mai multe molecule de gliceraldehidă-3-fosfat, se combină pentru a forma glucoză.