Huvudskillnaden mellan C3- och C4-växter är att C3-växterna bildar en trekolförening som den första stabila produkten av den mörka reaktionen medan C4-växterna bildar en fyrkolförening som den första stabila produkten av den mörka reaktionen.
Fotosyntes är en ljusdriven process som omvandlar koldioxid och vatten till energirika sockerarter i växter, alger och cyanobakterier. Under ljusreaktionen av fotosyntes sker fotolys av vattenmolekyler. Som ett resultat av fotolys av vatten frigörs syre som en biprodukt. Efter den lätta reaktionen börjar den mörka reaktionen och den syntetiserar kolhydrater genom fixering av koldioxid. Emellertid kan syre genererat från ljusreaktionen bindas till huvudenzymet i den mörka reaktionen som är RuBP oxygenas-karboxylas (Rubisco) och utföra fotorespiration. Fotorespiration är en process som slösar bort energi och minskar syntesen av kolhydrater. För att förhindra fotorespiration finns det därför tre olika sätt att mörka reaktioner inträffar i växter för att förhindra att syre möts med Rubisco. Därmed,beroende på hur mörk reaktion äger rum, finns det 3 typer av växter; nämligen C3-växter, C4-växter och CAM-växter.
