Năng lượng để cung cấp năng lượng cho Chu trình Calvin đến từ adenosine triphosphate, hoặc ATP, được tạo ra trong phản ứng ánh sáng của quá trình quang hợp. Theo Đại học Massachusetts, giai đoạn đầu tiên của quá trình quang hợp, còn được gọi là là phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng, chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học dưới dạng ATP và NADPH.
Theo Đại học Cincinnati Clermont College, phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng xảy ra trong màng thylakoid của lục lạp trong tế bào thực vật. Chất diệp lục, sắc tố xanh trong màng, và các sắc tố có màu khác, mỗi chất đều hấp thụ các bước sóng khác nhau của ánh sáng mặt trời vào các phân tử của chúng. Sau đó, năng lượng được chuyển từ mỗi phân tử sắc tố ăng-ten đến phân tử diệp lục trung tâm, hay trung tâm phản ứng, nơi bắt đầu quá trình quang hợp. Khi năng lượng đạt đến trung tâm phản ứng, một phân tử chuyên biệt được gọi là chất nhận sơ cấp bắt giữ một điện tử bị kích thích, điều này thúc đẩy quá trình tổng hợp NADPH và ATP.
Tiếp theo, Chu trình Calvin, hay còn gọi là phản ứng tối, bắt đầu ở chất đệm, khu vực bao quanh màng thylakoid. Sử dụng ATP được tạo ra từ phản ứng ánh sáng, một cặp 3 - photphoglycerat được di chuyển qua một loạt phản ứng cho đến khi chúng được chuyển thành hai phân tử glyxeraldehit-3-photphat. Cuối cùng, sau khi một số phân tử glyceraldehyde-3-phosphate được tạo ra, chúng kết hợp với nhau để tạo thành glucose.
