Hiilen sitomisreaktioissa ilmakehän hiilidioksidi sidotaan orgaanisiin yhdisteisiin NADPH:n ja ATP:n avulla. Lopputuloksena saadaan glukoosia. Tärkeä reaktiosarja hiilen sitomisreaktioissa on ns. Calvinin kierto.

Nimitetään joskus pimeäreaktioiksi.