Les chloroplastes sont la principale structure cellulaire impliquée dans la photosynthèse des plantes. Les chloroplastes contiennent de grandes concentrations de chlorophylle, qui est le principal pigment utilisé dans la photosynthèse.
Les chloroplastes sont des organites à triple membrane qui résident dans les cellules végétales. Leur troisième membrane est connue sous le nom de membrane thylakoïde. C'est dans les membranes thylacoïdiennes que réside la chlorophylle. Les chloroplastes sont connus sous le nom de plastes en raison de leurs fortes concentrations de chlorophylle. Ces organites sont très dynamiques et ont la capacité de se déplacer librement dans les cellules végétales. Ils peuvent aussi se pincer en deux pour se reproduire. Les chloroplastes contiennent leur propre ADN, c'est pourquoi ils peuvent se reproduire librement.
Au cours de la photosynthèse, les membranes thylakoïdes des chloroplastes captent l'énergie lumineuse du Soleil. L'énergie lumineuse atteint les pigments de chlorophylle dans les membranes thylakoïdes et énergise les électrons dans les pigments. Ces électrons sont ensuite transportés à travers une chaîne de transport d'électrons à travers la membrane thylakoïde du chloroplaste. Lorsque les électrons se déplacent le long de la chaîne de transport d'électrons, ils créent de l'énergie sous forme d'ATP et de NADPH. Chaque molécule de chlorophylle dans les chloroplastes remplace l'un de ses électrons perdus par un électron de l'eau dans les cellules végétales. L'ensemble de ce processus photosynthétique libère de l'oxygène dans l'atmosphère.