Większość fotosyntezy zachodzi w liściach roślin w chloroplastach. Chloroplasty zawierają zielony pigment zwany chlorofilem, który jest odpowiedzialny za pochłanianie światła słonecznego, które uderza w liść.
Podstawową funkcją chloroplastów jest pobieranie światła słonecznego z chlorofilu i przekształcenie go w energię użyteczną, tri-fosforan adenozyny (ATP) i NADPH, przed przechowywaniem do przyszłego użycia. Chloroplasty są również odpowiedzialne za wiele drugorzędnych funkcji, takich jak tworzenie kwasów tłuszczowych i aminokwasów. Wreszcie są również kluczowym elementem odpowiedzi immunologicznej rośliny. Chloroplasty powstają tylko w wyniku podziału komórki.