Zu den C₄-Pflanzen werden Pflanzen gezählt, die im Vergleich zu den C₃-Pflanzen eine schnellere Photosynthese bei mehr Wärme und Licht (aber u. U. kürzeren Tagen) durchführen und bei denen sich ein weiterer Weg zur Kohlenstoffdioxid-Fixierung entwickelt hat. Hintergrund dieser evolutionären Anpassung ist, dass Pflanzen bei hohen Umgebungstemperaturen ihre Stomata schließen müssen, um den Wasserverlust durch Transpiration in Grenzen zu halten. Durch das Verschließen der Stomata wird allerdings auch die Aufnahme von CO₂ für die Photosynthese erschwert. C₄-Pflanzen besitzen deshalb eine Möglichkeit, selbst geringste CO₂-Konzentrationen für die Photosynthese zu nutzen. Das Enzym PEP-Carboxylase besitzt eine viel höhere Affinität für CO₂ als das RuBisCo der C₃-Pflanzen. Da das erste fassbare Fixierungsprodukt ein C₄-Körper ist, das Oxalacetat, wurde diese Bezeichnung zur Unterscheidung von den Pflanzen mit „normalem“ Photosynthesestoffwechsel gewählt.