Chu trình Calvin gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1. Cố định CO₂: CO₂ kết hợp với phân tử ribulose 1,5-bisphosphat (RuBP) dưới tác dụng của enzyme xúc tác rubisco tạo thành 2 phân tử 3 – phosphoglyceric acid (APG).

- Giai đoạn 2. Giai đoạn khử: 3 – phosphoglyceric acid (APG) được phosphoryl hóa nhờ enzyme phosphoglycerate kinase, quá trình này sử dụng năng lượng ATP và giải phóng ADP; sau đó sản phẩm tiếp tục bị khử bởi NADPH thành aldehyde phosphoglyceric (AlPG).

- Giai đoạn 3. Giai đoạn tái tạo chất nhận: Phần lớn AlPG được sử dụng để tái tạo RuBP. Trong loạt phản ứng, khung carbon của 5 phân tử AlPG được sắp xếp lại nhờ 3 phân tử ATP và tạo nên 3 phân tử RuBP để chuẩn bị nhận trở lại nhận 3 phân tử CO₂ {\displaystyle {\ce {CO2}}}và 1 chu trình Calvin mới lại được bắt đầu.