Peamine erinevus C3 ja C4 taimede vahel on see, et C3 taimed moodustavad pimedas reaktsioonis esimese stabiilse saadusena kolme süsinikuühendi, samal ajal kui C4 taimed moodustavad pimeda reaktsiooni esimese stabiilse produktina nelja süsinikuühendi.
Fotosüntees on valguspõhine protsess, mis muudab taimede, vetikate ja tsüanobakterite süsinikdioksiidi ja vee energiarikasteks suhkruteks. Fotosünteesi kerge reaktsiooni ajal toimub veemolekulide fotolüüs. Vee fotolüüsi tulemusena vabaneb hapnik kõrvalsaadusena. Pärast kerget reaktsiooni algab tume reaktsioon ja see sünteesib süsivesikuid fikseerides süsinikdioksiidi. Valgusreaktsioonis tekkiv hapnik võib aga seonduda pimedas reaktsioonis sisalduva peamise ensüümiga, milleks on RuBP oksügenaas-karboksülaas (Rubisco), ja viia läbi fotospiratsiooni. Fotorespiratsioon on protsess, mis raiskab energiat ja vähendab süsivesikute sünteesi. Seetõttu on fotorespiratsiooni vältimiseks taimedel pimedas reaktsioonis kolm erinevat viisi, et vältida hapniku kohtumist Rubiscoga. Seegasõltuvalt pimeda reaktsiooni toimumise viisist on kolme tüüpi taimi; nimelt C3, C4 ja CAM taimed.
