C4途径(C4pathway)：有一些植物对CO2的固定反应是在叶肉细胞的胞质溶胶中进行的,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下将CO2连接到磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上.形成四碳酸:草酰乙酸(oxaloacetate)，这种固定CO2的方式称为C4途径。草酰乙酸被转变成其他的四碳酸(苹果酸和天冬氨酸)后运输到维管束鞘细胞,在维管束鞘细胞中被降解成CO2和丙酮酸,CO2在维管束鞘细胞中进入卡尔文循环。由于PEP羧化酶的活性很高,所以转运到叶肉细胞中的CO2的浓度就高,大约是空气中的十倍。这样,即使在恶劣的环境中,也可保证高CO2浓度, 降低光呼吸作用对光合作用的影响。
其特点是通过使CO2浓缩减少光呼吸。在该途径中在叶肉细胞CO2被整合到C4酸中，然后C4酸在维管束鞘细胞被脱羧，释放出的CO2被卡尔文循环利用。
碳四途径包括4个步骤：
（1）羧化，叶肉细胞的细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化，把CO2固定为草酰乙酸（OAA），后转变为C4酸（苹果酸或天冬氨酸）；
（2）转移，C4酸转移到维管束鞘细胞；
（3）脱羧与还原，维管束鞘细胞中的C4酸脱闳产生CO2，CO2再通过卡尔文循环被还原为糖类；
（4）再生，C4酸脱羧形成的C3酸（丙酮酸或丙氨酸）再运回叶肉细胞再生成PEP。
