La photosynthèse se produit dans l'organite appelé chloroplaste. Le chloroplaste contient la chlorophylle nécessaire pour capturer l'énergie lumineuse afin qu'elle puisse être transformée en énergie et en nourriture pour la plante.
Les chloroplastes sont constitués de petits sacs appelés membranes thylakoïdes. Chacune de ces membranes plates en forme de crêpe est dotée de photosystèmes disposés selon un motif semblable à un rayon pour mieux capturer et retenir l'énergie lumineuse à utiliser.
Les chloroplastes sont un type de plaste qui circule et se déplace à l'intérieur des cellules végétales. Ces organites se reproduisent en se pinçant en deux. Ce processus se produit lorsqu'un anneau de division plastidique se forme autour du centre du chloroplaste, puis commence lentement à ajouter de la pression à l'organite jusqu'à ce qu'il se sépare sous l'anneau, laissant deux chloroplastes là où il n'y en avait qu'un.
Les chloroplastes ne peuvent pas être fabriqués par la cellule végétale ; au lieu de cela, les organites doivent être hérités par chaque cellule fille pendant la division. Le chloroplaste contient son propre ADN, parfois appelé ADNc ou ADNcp, ou plastome.
Toute l'information génétique est contenue dans un anneau d'une longueur comprise entre 120 000 et 170 000 paires de bases. L'existence de l'ADN chloroplastique a été prouvée pour la première fois en 1962, mais n'a été séquencée qu'en 1986 par deux équipes de recherche japonaises. La plupart du séquençage de l'ADN qui a eu lieu pour cela provient de plantes terrestres ou d'algues.