Em muitas Monocotiledôneas, as folhas consistem em uma lâmina e uma bainha, sendo que esta circunda o caule. No caso específico das gramíneas, existem algumas diferenças anatômicas marcantes entre as folhas com mecanismos C3 e C4. A mais notável delas é:
a presença de células parenquimáticas das bainhas dos feixes, relativamente pequenas e com cloroplastos menores nas gramíneas C4.
a presença da anatomia Kranz nas gramíneas C3, e sua ausência nas gramíneas C4, permitindo o carreamento de fotoassimilados para os tubos crivado.
a presença da anatomia Kranz nas gramíneas C4, e sua ausência nas gramíneas C3, formando camadas concêntricas em torno dos feixes vasculares.
a presença de cristais de oxalato de cálcio nas gramíneas C3, denominados ráfides no mesófilo foliar, auxiliando a captação da luz.