La principale différence entre les plantes C3 et C4 est que les plantes C3 forment un composé à trois carbones comme premier produit stable de la réaction sombre, tandis que les plantes C4 forment un composé à quatre carbones comme premier produit stable de la réaction sombre.
La photosynthèse est un processus lumineux qui convertit le dioxyde de carbone et l'eau en sucres riches en énergie dans les plantes, les algues et les cyanobactéries. Lors de la réaction lumineuse de la photosynthèse, la photolyse des molécules d'eau se produit. À la suite de la photolyse de l'eau, de l'oxygène se dégage comme sous-produit. Après la réaction lumineuse, la réaction sombre commence et elle synthétise les glucides en fixant le dioxyde de carbone. Cependant, l'oxygène généré par la réaction lumineuse peut se lier à l'enzyme principale de la réaction sombre qui est la RuBP oxygénase-carboxylase (Rubisco) et effectuer une photorespiration. La photorespiration est un processus qui gaspille de l'énergie et diminue la synthèse des glucides. Par conséquent, afin d'éviter la photorespiration, il existe trois façons différentes de réagir à l'obscurité chez les plantes pour empêcher la rencontre de l'oxygène avec le Rubisco. Par conséquent,selon la façon dont la réaction sombre se produit, il existe 3 types de plantes; à savoir, les usines C3, les usines C4 et les usines CAM.
