Pagrindinis skirtumas tarp C3 ir C4 augalų yra tas, kad C3 augalai sudaro trijų anglies junginį kaip pirmąjį stabilų tamsios reakcijos produktą, o C4 augalai sudaro keturių anglių junginį kaip pirmąjį stabilų tamsios reakcijos produktą.
Fotosintezė yra šviesos valdomas procesas, kuris anglies dioksidą ir vandenį paverčia augalų, dumblių ir cianobakterijų turtingu energija. Vykstant šviesos fotosintezės reakcijai, vyksta vandens molekulių fotolizė. Dėl vandens fotolizės deguonis išsiskiria kaip šalutinis produktas. Po šviesos reakcijos prasideda tamsi reakcija ir ji sintetina angliavandenius, fiksuodama anglies dioksidą. Tačiau deguonis, susidaręs dėl šviesos reakcijos, gali prisijungti prie pagrindinio tamsios reakcijos fermento, kuris yra RuBP oksigenazės karboksilazė (Rubisco), ir atlikti fotorezpiraciją. Fotorespiracija yra procesas, kuris eikvoja energiją ir mažina angliavandenių sintezę. Todėl, norint išvengti fotoreakcijos, yra trys skirtingi būdai, kaip augaluose įvykti tamsi reakcija, kad būtų išvengta deguonies susidūrimo su Rubisco. Taigi,atsižvelgiant į tamsios reakcijos vykimo būdą, yra 3 augalų tipai; būtent C3 augalai, C4 augalai ir CAM augalai.
