Основные отличия механизмов С3 и С4 фотосинтеза:

1. У С3-растений фотосинтез происходит только в клетках мезофилла листа. 1 В ходе этого процесса углекислый газ и рибулозобисфосфат (пятиуглеродный сахар) превращаются в две молекулы 3-фосфоглицерата (трёхуглеродного соединения). 69
2. У С4-растений фотосинтез происходит в клетках мезофилла и в клетках обкладки сосудистых пучков. 1 Первым продуктом является четырёхуглеродная щавелевоуксусная кислота, а не трёхуглеродная 3-фосфоглицериновая кислота, как у С3-растений. 2
3. У С3-растений углекислый газ фиксируется напрямую из воздуха, а у С4-растений — после высвобождения из малата. 69

Благодаря более эффективному способу фиксации CO2 у С4-растений отпадает необходимость всё время держать устьица открытыми для обеспечения активного газообмена, что снижает потери воды в ходе транспирации. 28 По этой причине С4-растения способны расти в более засушливых местообитаниях, при высоких температурах, в условиях засоления и недостатка CO2. 28