Peamine erinevus fotosünteesi ja fotorespiratsiooni vahel on see, et fotosüntees on protsess, mille käigus fotoautotroofid, peamiselt rohelised taimed, vetikad ja tsüanobakterid, tekitavad päikesevalguses energiat kasutades süsinikdioksiidist ja veest süsivesikuid ja hapnikku, samal ajal kui fotorespiratsioon on kõrvalreaktsioon, milles ensüüm RuBisCO oksüdeerib RuBP-d, põhjustades fotosünteesi käigus tekkiva energia raiskamise.
Fotosüntees ja fotorespiratsioon on taimedes toimuvad kaks protsessi. Fotosüntees on aga oluline protsess, samas kui fotorespiratsioon on raiskav protsess. Osa energiast ja fikseeritud süsinikust raiskab ensüümi nimega RuBP oksügenaas-karboksülaas. Seega võib fotorespiratsiooni nimetada protsessiks, mis vähendab fotosünteesi efektiivsust taimedes.
