קיבוע פחמן הוא תהליך ביולוגי שבסופו נוצרות פחמימות מהפחמן הדו חמצני שהצמח קולט מהאוויר.
צמחים, בניגוד לבעלי חיים, מייצרים את מזונם בעצמם. בעזרת אנרגיית אור מתבצע בצמחים תהליך של יצירת סוכרים (פחמימות) ממים ומפחמן דו חמצני (תהליך הפוטוסינתזה – הטמעת אור). הפחמן מתקבע בצמח, בעוד החמצן, שהוא חומר חיוני לחיים, משתחרר לאוויר.
בסוכרים הנוצרים בתהליך הצמח משתמש, בין היתר, לבניית חלקיו (גזע, עלים, שורשים וכן הלאה) ולצמיחה.