L'énergie produite lors de la phase claire va permettre la synthèse de molécules organiques .
Ces synthèses se produisent pendant la phase obscure, qui tient son nom du fait que la lumière n'est pas nécessaire, à l'inverse des réactions de la phase claire.

Sans entrer dans les détails, voilà ce qu'il se passe:

Le CO2 atmosphèrique, que la plante peut assimiler, va s'associer à une molécule à cinq atomes de carbones , le ribulose biphosphate ou RuBP. Grâce à une enzyme spécifique à cette réaction, la rubisco (moi, j'trouve çà rigolo comme nom...), la réaction aboutit à la formation de deux acides phosphosglycériques (APG), molécules à trois carbones.
Ces APG sont ensuite réduits en trioses phosphate par consommation d'une molécule d'ATP et oxydation d'une molécule de NADPH-H+.

• 1/6 ème des trioses formés vont entrer dans les réactions métaboliques de la plante. Il seront principalement transformés en glucides (en saccharose pour le transport dans la sève brute, ou en amidon pour le stockage dans le chloroplaste). Mais dans le hyaloplasme, il peut y avoir également formation de lipides (acides gras, glycérol) et d'acides aminés (alanine, glycine,...)
• Les  5/6 èmes des trioses restants dans le chloroplaste sont utilisés pour régénérer la molécule RuBP. C'est le cycle de CALVIN. Au cours de ces réactions une molécule d'ATP est consommée.

Les plantes autotrophes sont donc capables d'exploiter au mieux l'alternance lumière-obscurité en découpant en 2 temps les réactions chimiques nécessaires à la production de leur alimentation.(une phrase comme ça c'est 2 h de boulot...). Et tout le monde y gagne puisque non seulement les plantes absorbent le CO2 (gaz responsable d'une bonne partie de l'effet de serre), mais aussi rejetent de l'Oxygène (gaz indipensable à la vie de très nombreux animaux dont l'Homme...)