甘蔗和玉米等植物的叶肉细胞在较低CO₂条件下也能固定CO₂ ， 形成四碳二羧酸化合物（C₄酸）进入维管束鞘细胞后释放CO₂ ， 从而提高维管束鞘细胞中的CO₂浓度，为C₃途径提供原料。这种浓缩CO₂的机制称为C₄途径。其过程如下图所示，其中PEP为磷酸烯醇式丙酮酸，PEPC为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。