Tahap II adalah proses-proses yang tidak bergantung langsung pada keberadaan cahaya. Proses-proses atau reaksi-reaksi pada tahap ini disebut reaksi gelap. Reaksi-reaksi gelap terjadi pada bagian matrik stroma kloroplas. Pada bagian ini, terdapat seluruh perangkat untuk reaksi-reaksi penyusunan zat gula. Reaksi tersebut memanfaatkan zat berenergi tinggi yang dihasilkan pada reaksi terang yaitu ATP dan NADPH. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
Bahan-bahan yang dihasilkan dari reaksi
terang akan digunakan dalam siklus Calvin. ATP digunakan sebagai sumber
energi dan NADPH sebagai tenaga pereduksi untuk penambahan elektron
berenergi tinggi. Siklus Calvin terjadi pada bagian kloroplas yaitu
stroma. Pada reaksi gelap ini, bahan untuk fotosintesis (CO2) nantinya
akan dibentuk menjadi molekul gula melalu tahapan Fiksasi karbon, reduksi, dan pembentukan kembali (RuBP)
Gambar 1. Siklus Krebs