La síntesis de triosa fosfato por el cloroplasto requiere tres sustratos: luz, CO2 y ortofosfato (Pi). En la respuesta de la tasa de asimilación de carbono a la concentración de CO2, las propiedades cinéticas de la RuBP carboxilasa-oxigenasa (Rubisco) constituyen la principal limitación a bajas concentraciones de CO2, mientras que a mayores concentraciones de CO2 la limitación se desplaza hacia las reacciones que conducen a la regeneración del sustrato, RuBP, impulsadas por el transporte de electrones. En estas circunstancias, la luz o el Pi, o ambos, pueden convertirse en limitantes. Las características de la Rubisco que pueden afectar a la fotosíntesis se clasifican en tres apartados principales (1) cantidad y constantes cinéticas; (2) estado de activación; y (3) regulación de la catálisis (incluyendo el papel de los efectores, como el Pt y el glicerato 3-fosfato (PGA)). Se analizan estas características y se discute el papel de los cambios en la actividad de la enzima en el contexto de la limitación y regulación del proceso fotosintético. Otros factores considerados son la regeneración de RuBP y su relación con el transporte de electrones, el suministro de Pi y la fotorrespiración. Se discute la influencia que los aumentos esperados en la concentración atmosférica de CO2, y/o las mejoras genéticas en las características de la enzima, pueden tener en el equilibrio actual entre los procesos parciales de la fotosíntesis.