Calvinov ciklus je proces u kojem se pohranjena energija koristi za stvaranje upotrebljivih spojeva u fotosintetskom organizmu. Ova kemijska reakcija je ponekad poznata kao ciklus Calvin-Bensom-Bassham, po Melvinu Calvinu, Jamesu Basshamu i Andrewu Bensonu, istraživačima sa Sveučilišta u Kaliforniji koji su prvi opisali proces. Kemija iza ovog ciklusa je iznimno složena, ali osnove mogu razumjeti i laici.
Fotosintetski organizmi koriste sunčevu svjetlost za stvaranje energije koja se pohranjuje u obliku nekoliko kemijskih spojeva. Za organizam je to tek prvi korak, jer energija ne čini ništa za organizam nakon što je pohranjena. U Calvinovom ciklusu, energija se koristi za transformaciju ugljičnog dioksida u šećer koji biljka može koristiti u procesu koji se ponekad naziva fiksiranje ugljika.
Taj se proces odvija unutar strome, mreže vezivnog tkiva u kloroplastima organizma. Kloroplasti su specijalizirane organele koje se nalaze u stanicama fotosintetskih organizama. Da bi se Calvinov ciklus dogodio, određeni enzimi moraju se pokrenuti izlaganjem sunčevoj svjetlosti. Ovi enzimi se vežu na ugljik u ugljičnom dioksidu, pokrećući lančanu reakciju koja rezultira stvaranjem šećera.
Neki ljudi Calvinov ciklus nazivaju tamnom reakcijom ili reakcijom neovisnom o svjetlu, pozivajući se na činjenicu da se može dogoditi bez obzira na to da li je sunčeva svjetlost prisutna ili ne. Međutim, sunčeva svjetlost i dalje igra ključnu ulogu, jer enzimi odgovorni za Calvinov ciklus neće biti aktivni osim ako ih ne stimulira sunčeva svjetlost. Iako se ovaj ciklus može odvijati u gluho doba noći, organizam još uvijek treba redovito izlaganje suncu kako bi pohranio energiju i aktivirao enzime kako bi se Calvinov ciklus nastavio.
Za organizam je Calvinov proces kritičan, jer osigurava spojeve koji su neophodni za opstanak organizma. Calvinov proces je od interesa za ljude i zbog opće znatiželje o tome kako svijet funkcionira, i zato što objašnjava kako biljke koriste ugljik. Biljke su poznate po unosu ugljičnog dioksida i oslobađanju kisika, osobine koja ima ogroman utjecaj na svjetsku klimu. Fiksacija ugljika može pomoći očistiti ugljični dioksid iz zraka dok stvara zalihe upotrebljivog kisika, a neka istraživanja sugeriraju da je Zemljina atmosfera nastala ovim procesom, kao rezultat eksplozije fotosintetskih organizama koji su stvorili dovoljno kisika za druge oblike život da se pojavi.