Die chemische Verbindung von Kohlenhydraten mit Sauerstoff in Pflanzen unter Freisetzung von Kohlendioxid. Die Photorespiration erfordert die Anwesenheit von Licht, wird in den Chloroplasten durch die gleichen Enzyme katalysiert, die auch die Verbindung von Kohlenhydraten mit Kohlendioxid während der Photosynthese katalysieren, und tritt auf, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Zelle hoch ist. Die Photorespiration findet typischerweise bei hoher Lichtintensität, Trockenheit und Hitze statt (was oft zum Schließen der Spaltöffnungen führt), wenn die Menge des in die Pflanze eintretenden Kohlendioxids reduziert ist und die durch die Photosynthese erzeugte Sauerstoffmenge zunimmt. Die Photorespiration dient also der Produktion von Kohlendioxid, wenn dieses nicht verfügbar ist, und wirkt als Kontrolle der Photosynthese und der Produktivität der Pflanze. Im Gegensatz zur Zellatmung produziert die Photorespiration kein ATP oder NADH und verbraucht somit chemische Energie, anstatt sie zu erzeugen. Viele Angiospermen verfügen über eine zusätzliche Methode zur Aufnahme von Kohlendioxid, die die Verluste durch die Photorespiration minimiert.