L'organite associé à la photosynthèse végétale est le chloroplaste. Le chloroplaste contient un pigment appelé chlorophylle, capable d'absorber toutes les couleurs de la lumière sauf le vert, qu'il réfléchit. C'est ce qui donne à la plupart des plantes leur couleur verte distinctive.
Un chloroplaste est composé de trois membranes différentes. Il existe deux membranes, appelées membrane interne et externe, qui sont des couches standard qui entourent l'organite. La troisième membrane, la membrane thylakoïde, est unique. Il est extrêmement long et se replie à l'intérieur du chloroplaste pour former des mini piles de structures en forme de pièces de monnaie. Ces structures contiennent le pigment de chlorophylle qui est nécessaire pour absorber l'énergie lumineuse.
