Photorespiration ist in C4- und CAM-Pflanzen im Vergleich zu C3-Pflanzen vermindert, weil diese Pflanzen spezielle Mechanismen entwickelt haben, um die Konzentration von CO₂ in den Zellen zu erhöhen und die Sauerstoffkonzentration zu senken. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass das Enzym Rubisco Sauerstoff anstelle von CO₂ fixiert, was die Photorespiration auslöst. In C4-Pflanzen wird CO₂ zunächst in den Mesophyllzellen in eine vierkohlenstoffhaltige Verbindung (Oxalacetat) fixiert, die dann in die Bündelscheidenzellen transportiert wird, wo CO₂ wieder freigesetzt und für den Calvin-Zyklus verwendet wird. Dieser Mechanismus erhöht die CO₂-Konzentration in den Bündelscheidenzellen und minimiert die Photorespiration. CAM-Pflanzen hingegen fixieren CO₂ nachts, wenn die Stomata geöffnet sind, und speichern es in Form von Malat in den Vakuolen. Tagsüber, wenn die Stomata geschlossen sind, wird das gespeicherte CO₂ freigesetzt und für die Photosynthese verwendet. Dies ermöglicht es den Pflanzen, die CO₂-Konzentration in den Zellen zu erhöhen und die Photorespiration zu reduzieren. Diese Anpassungen sind besonders vorteilhaft in heißen und trockenen Umgebungen, wo die Photorespiration besonders problematisch sein kann.