Calvin fotosentez döngüsü, ışık enerjisi bitkilerin hücreleri tarafından kimyasal enerjiye dönüştürüldükten sonra başlar. Adenosin trifosfat veya ATP, oluşturulan moleküller Calvin döngüsünü güçlendirir. Calvin döngüsü enerjiyi sudan ve karbondioksitten karbonhidrat oluşturmak için kullanır.
Calvin döngüsü, fotosentez sırasında yaratılan enerjinin kullanıldığı ana yoldur. Ürettiği karbonhidratlar hem ana enerji depolama molekülleri hem de bitkilerin ana yapısal bileşenleridir. Calvin döngüsü sadece kendi başına basit şekerler yaratır, ancak nişastalar ve selüloz gibi daha karmaşık karbonhidratlar diğer işlemlerde bu basit şekerlerden yapılır.
Kloroplastlarda fotosentez, bitki hücrelerinde ve yosunlarda özel organeller bulunur. Güneşten gelen ışık enerjisini kullanmak için, kloroplastların klorofil olarak bilinen molekülleri vardır. Bu moleküller ortada bir magnezyum atomuna sahip büyük protein yapılarıdır. Işık enerjisi, magnezyum atomlarının elektronları serbest bırakmasına neden olur ve bu da ATP'nin oluşumunu sağlar. Tüm reaksiyonlar doğrudan değil. Beta karoten gibi diğer moleküller ışık enerjisini emebilir ve enerjiyi klorofil molekülüne geçirebilir. Bu diğer moleküller klorofilden farklı ışık renklerini emer, bu nedenle bitki hücrelerinin daha verimli olmalarına yardımcı olur.
