В темновую фазу фотосинтеза в клетке происходят следующие процессы:

1. Поступление из атмосферы углекислого газа и его восстановление водородом за счёт НАДФ·Н2. 2
2. Использование в реакциях энергии молекул АТФ, синтезированных в световой фазе. 2
3. Синтез глюкозы и крахмала. 2 В результате реакций темновой фазы из углекислого газа образуется глюкоза, которая затем превращается в крахмал. 1

Кроме глюкозы, в хлоропластах синтезируются также другие органические вещества: аминокислоты, нуклеотиды и т. д.. 1

Темновая фаза протекает в матриксе (строме) хлоропластов и не требует наличия солнечного света. 3