卡爾文循環，也稱為光合碳循環或暗反應，是光合作用中的一個重要過程，負責將二氧化碳轉化為糖類。這個循環主要包括三個階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生。
在羧化階段，一種名為1,5-二磷酸核酮糖（RuBP）的五碳糖與二氧化碳結合，形成兩個三碳化合物（3-磷酸甘油酸），這個過程由Rubisco酶催化。在還原階段，這些三碳化合物在光合作用中由NADPH和ATP提供的能量作用下被還原，形成糖類。最後，在二磷酸核酮糖的再生階段，通過一系列生化反應，重新生成RuBP，完成整個循環。
這個過程對於生物體來說至關重要，因為它不僅固定了二氧化碳，還為生物體提供了能量和碳源。卡爾文循環是梅爾文·卡爾文等科學家通過研究發現的，他們利用放射性同位素碳-14來追蹤二氧化碳的固定過程，這一發現幫助他們揭示了光合作用中二氧化碳轉化為有機物的基本途徑。因此，卡爾文及其同事獲得了1961年的諾貝爾化學獎。