La combinación química de carbohidratos con oxígeno en las plantas con la liberación de dióxido de carbono. La fotorrespiración requiere la presencia de luz, es catalizada en los cloroplastos por las mismas enzimas que catalizan la combinación de carbohidratos con dióxido de carbono durante la fotosíntesis, y ocurre cuando las concentraciones de oxígeno en la célula son altas. La fotorrespiración suele tener lugar en condiciones de alta intensidad lumínica, sequedad y calor (lo que a menudo provoca el cierre de los estomas), cuando se reduce la cantidad de dióxido de carbono que entra en la planta y se acumula la cantidad de oxígeno producida por la fotosíntesis. La fotorrespiración actúa así para producir dióxido de carbono cuando éste no está disponible y actúa como un control de la fotosíntesis y de la productividad de la planta. A diferencia de la respiración celular, la fotorrespiración no produce ATP ni NADH, por lo que consume energía química en lugar de producirla. Muchas angiospermas tienen un método suplementario de captación de dióxido de carbono que minimiza las pérdidas por fotorrespiración.