Wysoka efektywność fotosyntezy u roślin C4 wynika z kilku przyczyn. Następstwem wysokiego powinowactwa karboksylazy PEP-u do C02 jest wysokie stężenie tego gazu w mezofilu wieńcowym. Z tego powodu oksygenazowa aktywność RuBisCO zostaje ograniczona. Sprzyja temu też znikoma produkcja tlenu w chloroplastach mezofilu wieńcowego w związku ze słabym wykształceniem gran i niską zawartością PSU odpowiedzialnego za produkcję 02. W tych warunkach fotooddychanie zostaje wyeliminowane. Cykl C4 umożliwia lepsze wykorzystanie nawet niskich stężeń C02 w powietrzu i wyższych temperatur środowiska mimo wyższego nakładu energii w postaci ATP.