过程利用光合反应中心所产生的ATP和NADPH将CO转化为3-磷酸甘油酸，并继续将3-磷酸甘油酸转化为生物体所需的葡萄糖，因此该过程被称为碳固定。碳固定反应作为卡尔文-本森循环的一部分，由RuBisCO酶来进行催化。发生在植物中的光合作用分为三种：、C4碳固定和CAM光合作用。这些光合作用种类之间的差异在于当二氧化碳进入卡尔文循环的途径不同：C3型植物可以直接对CO进行固定；而C4和CAM型则先将CO合并到其他化合物上，这是对强光照和干旱环境的一种适应。在光合型原核生物中，碳固定的机制只见差异性更大。例