Fase oscura o biosintética

Tiene lugar en el estroma del cloroplasto. 

Es la síntesis de moléculas orgánicas a partir de CO2 utilizando el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa.

1. CARBOXILACIÓN o fijación del CO2 atmosférico: la enzima Rubisco cataliza la unión de ribulosa-1,5-difosfato con CO2 para formar 2 moléculas de Ácido 3-Fosfoglicérico.
2. REDUCCIÓN con consumo de ATP: las moléculas de Ácido 3-Fosfoglicérico se reducen con consumo de NADPH y ATP a 2 moléculas de Gliceraldehído-3-fosfato.
3. Síntesis de moléculas orgánicas (Glucosa) y regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato (con consumo de ATP).