Funkcja tylakoidu ma służyć jako przedział, w którym zachodzą reakcje fotosyntezy powodujące światło, co wyjaśniono w "Biologii molekularnej komórki". Znajduje się w zrębie choloroplast, czyli przestrzeń znaleziona między błoną wewnętrzną a błony tylakoidowej.
Tylakoidy zbudowane są ze wzajemnie połączonego systemu spłaszczonych, przypominających dyski woreczków. Mają tendencję do tworzenia agregatów w stosie, zwanych grana, które zawierają około 10 do 20 thylakoids każdy. Zawierają łańcuch transportu elektronów, fotosyntetyczny system pochłaniający światło i enzym syntazy ATP. Na zewnętrznej stronie błony tylakoidowej znajduje się podścielisko, które jest dużą wewnętrzną przestrzenią chloroplastu i zawiera enzymy, które inkorporują CO2 do cukrów, rybosomów, RNA i DNA. Błonka tylakoidów zawiera ważne kompleksy białkowe, które przeprowadzają lekkie reakcje fotosyntezy. Znajdują się tam kompleksy fotosystemu I i II, które zbierają światło z chlorofilem i karotenoidami. Absorbują energię świetlną i używają jej do pobudzania elektronów w łańcuchu transportu elektronów. Duży kompleks białkowy znany jako syntaza ATP kontroluje gradient stężenia jonów wodorowych w przestrzeni tylakoidów w celu generowania energii ATP, a jony wodoru wracają do zrębu.
