Esta enzima tiene un doble comportamiento que justifica su nombre, catalizando dos procesos opuestos.Primero, la fijación del CO2 a una forma orgánica, lo que justifica su clasificación como carboxilasa.No se dan sólo en fotosintetizadores típicos, como cianobacterias, algas eucarióticas y plantas, que realizan la fotosíntesis oxigénica, sino también en arqueas y bacterias dotadas de metabolismos fotosintetizadores o quimiosintetizadores diversos.La rubisco cataliza también la fijación de O2 sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato, en un proceso llamado fotorrespiración, que termina liberando CO2 y disipando energía.Lo que da pie a la investigación para la modificación genética de la enzima para favorecer la productividad agrícola.
Estructura de la rubisco de eucariotas mostrando la organización de las cadenas grandes (blanco y gris) y pequeñas (azul y naranja).
Estructura de la RuBisCO de las bacterias, con dos subunidades grandes y dos pequeñas.
