I denna reaktion binds koldioxid till ribulos-1,5-bisfosfat, varvid 3-fosfoglycerat bildas, som sedan omvandlas i Calvin-cykeln till glukos. Enzymet katalyserar också en reaktion i vilken syre reagerar i stället för koldioxid. Produkten reagerar i fotorespirationen. Rubisco är det vanligast förekommande proteinet på jorden.