光合成原核生物では、炭素固定機構はより多様である。ここでは、二酸化炭素はカルビン-ベンソンサイクル、逆クエン酸サイクル、またはアセチル-CoAのカルボキシル化によって固定される。原核生物の化学的独立栄養生物もカルビン・ベンソンサイクルによってCO2を固定するが、反応の駆動には無機化合物からのエネルギーを用いる。