La combinazione chimica di carboidrati con ossigeno nelle piante con il rilascio di anidride carbonica. La fotorespirazione richiede la presenza di luce, è catalizzata nei cloroplasti dagli stessi enzimi che catalizzano la combinazione dei carboidrati con l’anidride carbonica durante la fotosintesi, e avviene quando le concentrazioni di ossigeno nella cellula sono alte. La fotorespirazione avviene tipicamente in condizioni di alta intensità luminosa, secchezza e calore (spesso con conseguente chiusura degli stomi), quando la quantità di anidride carbonica che entra nella pianta è ridotta, e la quantità di ossigeno prodotta dalla fotosintesi si accumula. La fotorespirazione agisce quindi per produrre anidride carbonica quando questa non è disponibile e agisce come un controllo sulla fotosintesi e sulla produttività della pianta. A differenza della respirazione cellulare, la fotorespirazione non produce ATP o NADH, quindi consuma energia chimica piuttosto che produrla. Molte angiosperme hanno un metodo supplementare di assorbimento dell’anidride carbonica che minimizza le perdite della fotorespirazione.