暗反应的三种方式分别为C3途径，C4途径和CAM途径。
C3途径是指在某些高等植物光合作用的暗反应过程中，一个CO2在RuBP(1，5-二磷酸核酮糖)羧化酶的催化下，在有镁离子的环境中，被一个RuBP固定后形成两个三碳化合物(3-磷酸甘油酸)。
有一些植物对CO2的固定反应是在叶肉细胞的胞质溶胶中进行的，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下将CO2连接到磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上·形成四碳酸：草酰乙酸(oxaloacetate)，这种固定CO2的方式称为C4途径。C4植物每同化1分子CO2,需要消耗5分子ATP和2分子NADPH。
CAM植物特别适应于干旱地区，其特点是气孔夜间张开，白天关闭。夜间二氧化碳（CO2）能够进入叶中，也被固定在C4化合物中，与C4植物一样。白天有光时则C4化合物释放出的二氧化碳（CO2），参与卡尔文循环。