Chloroplasty są miejscami fotosyntezy w komórkach eukariotycznych. Przechwytują światło słoneczne i przechowują energię świetlną w postaci trójfosforanu adenozyny i cząsteczek dinukleotydu dinukleotydu nikotynamidoadeninowego. Chloroplasty odgrywają rolę w wiązaniu węgla, syntezie kwasów tłuszczowych, syntezie aminokwasów i odpowiedzi immunologicznej roślin.
Energia słoneczna uderzająca w chlorofil powoduje, że chloroplasty syntetyzują cukry, skrobie i wolny tlen. Rośliny i zwierzęta wykorzystują te cukry do jedzenia i energii, podczas gdy zwierzęta wykorzystują tlen do przeżycia. Zrąb chloroplastów wywołuje reakcje wiązania węgla znane jako "reakcje ciemne", podczas gdy tylakidy zawierają chlorofil w błonach. Zrąb zawiera różne enzymy, które przeprowadzają reakcje przy użyciu ATP, NADPH i dwutlenku węgla, które prowadzą do tworzenia cukrów, które są przechowywane jako skrobia i stosowane w oddychaniu lub w produkcji celulozy. Tylakoidy są ułożone w stos zwany granum, a kilka grana jest połączonych za pomocą zrębów lamella. Płytki zachowują integralność chloroplastu, zachowując bezpieczną odległość między graną i zwiększają wydajność organelli. Głównym pigmentem, który przekształca energię świetlną w energię chemiczną jest chlorofil a. Pozostałe pigmenty to chlorofil b, karoten i ksantofil.
