mały|300px|Liście roślin o fotosyntezie typu C4 zawierają komórki mezofilowe o cienkich ścianach, komórkowych te zawierające chloroplasty – M i komórki pochew okołowiązkowych o grubych ścianach komórkowych także zawierające chloroplasty – BS, otaczające wiązkę przewodzącą – W, oraz komórki epidermy – E nie zawierające chloroplastów. Cechy anatomiczne Większość roślin C4 ma chlorenchymę zróżnicowaną na tkankę pochłaniająca węgiel – PCA (ang. photosynthetic carbon assimilative), komórki mezofilowe oraz wewnętrzną tkankę redukująca węgiel – PCR (ang. photosynthetic carbon reductive), komórki pochwy okołowiązkowej. Obie tkanki ułożone są koncentrycznie wokół wiązek przewodzących. Charakterystyczny dla wielu roślin C4 układ tkanek nazywany jest anatomią Kranz. Chociaż zróżnicowanie anatomiczne tkanek biorących udział w fotosyntezie C4 występuje często, to nie jest warunkiem koniecznym wystąpienia tego szlaku metabolicznego. Mechanizmy umożliwiające zwiększenie stężenia CO2 występują również u sinic i glonów. U Suaeda aralocaspica (Borszczowia aralocaspica) fotosynteza C4 zachodzi dzięki zróżnicowaniu chloroplastów i innych organelli w obrębie pojedynczej komórki, co umożliwia rozdzielenie enzymów analogiczne do komórek PCA i PCR.