Chemiczne połączenie węglowodanów z tlenem w roślinach z uwolnieniem dwutlenku węgla. Fotorespiracja wymaga obecności światła, jest katalizowana w chloroplastach przez te same enzymy, które katalizują połączenie węglowodanów z dwutlenkiem węgla podczas fotosyntezy, i występuje, gdy stężenie tlenu w komórce jest wysokie. Fotorespiracja zachodzi zazwyczaj w warunkach dużej intensywności światła, suchości i ciepła (często powodujących zamknięcie aparatów szparkowych), kiedy ilość dwutlenku węgla dostającego się do rośliny jest zmniejszona, a ilość tlenu produkowanego w procesie fotosyntezy ulega nagromadzeniu. Fotorespiracja działa zatem w celu wytworzenia dwutlenku węgla, gdy jest on niedostępny i działa jako kontrola fotosyntezy i produktywności rośliny. W przeciwieństwie do oddychania komórkowego, fotorespiracja nie wytwarza ATP ani NADH, a więc raczej zużywa energię chemiczną niż ją wytwarza. Wiele roślin okrytozalążkowych posiada dodatkową metodę pobierania dwutlenku węgla, która minimalizuje straty wynikające z fotooddychania.
.
