三碳化合物（C3），即3－磷酸甘油酸，是介绍植物光合作用时提出的词。光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物被称为碳三植物。C3类植物。
在光合作用的暗反应过程中，一个CO2被一个五碳化合物（1，5-二磷酸核酮糖，简称RuBP）固定后形成两个三碳化合物（3-碳酸甘油酸）5碳化合物是核酮糖1-5二磷酸。1，5-二磷酸核酮糖是在光合作用中的卡尔文循环里起重要作用的一种五碳糖。
植物体内的酶用1，5-二磷酸核酮糖作为底物来固定二氧化碳，生成六碳磷酸盐，这种高度不稳定的中间产物最终分解为两分子的甘油3磷酸。
卡尔文在实验中发现，标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内，层析纸上就出现放射性的斑点，经与已知化学物比较，斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸，是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子，所以将这种CO2固定途径称为C3途径，将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现，CO2固定的C3途径是一个循环过程，人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。
