Las C4 presentan dos enzimas diferentes para la fijación de CO2:

-PEP carboxilasa (no tiene actividad oxigenasa, y fija CO2 aun en bajos niveles): se encuentran en el citosol de las células del mesófilo, fijan CO2 a un compuesto aceptor de 3 carbonos (el fosfoenolpiruvato (PEP)), y producen el producto de fijación de 4 carbonos (el oxalacetato).