A fase escura da fotosíntese ou reaccións independentes da luz da fotosíntese é a fase da fotosíntese consistente na síntese de azucres por medio de reaccións encimáticas utilizando como fonte de carbono o CO2 atmosférico. Estas reaccións denomínanse ciclo de Calvin, teñen lugar no estroma dos cloroplastos e non precisan a absorción de enerxía da luz. A fotosíntese ten tamén unha fase previa, chamada fase luminosa na que se absorbe enerxía luminosa. O nome de escura procede, precisamente, desta non absorción de luz, pero non quere dicir que se produza de noite; de feito, as dúas fases da fotosíntese, luminosa e escura, teñen lugar de día; por iso ás veces se prefire falar de reaccións independentes da luz en vez de fase escura. De todos modos, este termo tamén ten algúns problemas, porque de forma indirecta a fase escura tamén está influída pola luz.
A síntese de azucres da fase escura require o gasto de enerxía en forma de ATP e de poder redutor en forma de NADPH, os cales se formaron na fase luminosa, polo que a fase escura non pode funcionar sen a fase luminosa. Para formar unha molécula de glicosa hai que gastar 18 ATP e 12 NADPH. Ademais, moitos dos encimas da fase escura só están activos se hai luz.
A substancia externa que absorbe a planta durante a fase escura é o CO2 atmosférico, que entra polos estomas das follas (na fase luminosa utilizábase auga). O CO2 únese a un azucre de 5 carbonos presente na planta chamado ribulosa 1,5-bifosfato (ou ribulosa 1,5-difosfato) nun proceso chamado fixación do carbono no cal o carbono do CO2 ao unirse a dito azucre forma un composto de 6 carbonos (que axiña rompe en dúas moléculas de 3 carbonos), que dá inicio ás reaccións do ciclo de Calvin. Para formar unha molécula de glicosa hai que absorber 6 CO2.
A ecuación xeral da fase luminosa para a formación dunha molécula de glicosa é:
Para sintetizar unha molécula de glicosa cómpre completar seis voltas do ciclo de Calvin.