Phản ứng tối xảy ra trong chất đệm của lục lạp tế bào thực vật. Chất đệm là không gian bao quanh màng thylakoid, là cấu trúc chịu trách nhiệm cho các phản ứng ánh sáng của quá trình quang hợp. Cả phản ứng sáng và tối đều cần thiết cho quá trình quang hợp để tạo ra glucose.
Phản ứng tối có thể xảy ra khi có hoặc không có ánh sáng. Các phản ứng này sử dụng năng lượng được tạo ra trong các phản ứng ánh sáng để xử lý carbon dioxide trong chu trình Calvin. Phản ứng ánh sáng lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời và chuyển nó thành năng lượng hóa học cần thiết cho chu trình Calvin xảy ra. Chất diệp lục và các sắc tố khác trong màng thylakoid bắt ánh sáng từ quang phổ màu đỏ và xanh lam của tia nắng mặt trời trong quá trình phản ứng ánh sáng. Ánh sáng từ quang phổ màu xanh lá cây được phản chiếu, tạo cho cây có màu xanh lục.
Một số glucose được tạo ra từ phản ứng tối của quá trình quang hợp được cây sử dụng. Đường mà cây không sử dụng được lưu trữ trong các mô của cây. Động vật ăn thực vật và hấp thụ lượng glucose dự trữ. Glucose được sử dụng bởi cả thực vật và động vật để sản xuất năng lượng cho các quá trình tế bào trong quá trình hô hấp tế bào. Bên cạnh năng lượng, quá trình hô hấp tế bào còn tạo ra khí cacbonic và nước, là những nguyên liệu cần thiết cho quá trình quang hợp.
