在这个氧化反应中，一分子的乙醇酸结合1分子的氧，然后乙醛酸通过转氨酶(Transminase)的作用，变成甘氨酸。由此产生的两个分子的甘氨酸在转羟甲基酶(transhydroxymethylase)的作用下生成一个分子的丝氨酸。在这个过程中，伴随一分子丝氨酸的生成而产生一分子的CO2。因此，作为起点的每一分子乙醇酸能发生1/2分子的CO2。丝氨酸进一步经由羟基丙酮酸酸和D-甘油酸变成3-磷酸甘油酸(PGA)。PGA在光照下通过还原型戊糖磷酸循环而用于糖的合成.Tolbert等认为，在光呼吸中O2的吸收和CO2的发生是分别通过反应(2)和反应(1)而进行的。
