Asymilacja węgla – asymilacja nieorganicznych postaci węgla przeprowadzana przez autotrofy. Najczęściej jest efektem zachodzenia fotosyntezy, podczas której dwutlenek węgla (CO2) jest włączany w związki organiczne.
Najczęściej występującym szlakiem metabolicznym, podczas którego dochodzi do asymilacji węgla jest cykl Calvina.
U roślin i protistów o podobnej biochemii wyróżnia się trzy sposoby asymilacji węgla:
Rośliny C3 – asymilują węgiel wyłącznie w cyklu Calvina poprzez przyłączanie CO2 do związków organicznych i poprzez związki pośrednie wytwarzają trójwęglowe węglowodany. Większość roślin strefy klimatu umiarkowanego to rośliny C3. Rośliny C4 – poprzedzają włączenie węgla w cyklu Calvina wytworzeniem z pobieranego dwutlenku węgla w związki czterowęglowe – jabłczan i asparaginian. Rośliny C4 posiadają charakterystyczną budowę anatomiczną liści. Fotosynteza C4 została stwierdzona głównie u roślin rosnących w klimacie gorącym, w regionach o intensywnym nasłonecznieniu. Tropikalne trawy, takie jak trzcina cukrowa i kukurydza to rośliny C4. Fotosynteza C4 występuje także u roślin spotykanych w klimacie umiarkowanym. Rośliny CAM – przeprowadzają fotosyntezę CAM, która jest przejawem adaptacji do ograniczonej dostępności wody. CO2 przedostaje się do komórek poprzez otwarte aparaty szparkowe głównie w nocy.