A principal diferença entre fotossíntese e fotorrespiração é que a fotossíntese é o processo pelo qual fotoautotróficos, principalmente plantas verdes, algas e cianobactérias, geram carboidratos e oxigênio a partir de dióxido de carbono e água usando a energia da luz solar, enquanto a fotorrespiração é uma reação secundária na qual a enzima RuBisCO oxigena RuBP, fazendo com que parte da energia produzida pela fotossíntese seja desperdiçada.
A fotossíntese e a fotorrespiração são dois processos que ocorrem nas plantas. No entanto, a fotossíntese é um processo importante, enquanto a fotorrespiração é um processo inútil. Parte da energia e do carbono fixo são desperdiçados pela fotorrespiração pela enzima chamada RuBP oxigenase-carboxilase. Portanto, a fotorrespiração pode ser referida como um processo que reduz a eficiência da fotossíntese nas plantas.