Podstawowe różnice między chloroplastami i mitochondriami są takie, że chloroplasty zawierają cząsteczki pigmentu i cząsteczki tylakoidów, podczas gdy mitochondria mają enzymy oddechowe, których chloroplastom brakuje. Mitochondria pojawiają się w cytoplazmie komórek, które zawierają jądro, przekształcając składniki odżywcze w cząsteczki paliwa dla komórek. Z kolei chloroplasty to części glonów i komórek roślinnych, w których występuje fotosynteza.
W ramach fotosyntezy chloroplasty mają zdolność przekształcania węgla, który pochodzi z dwutlenku węgla w cukier za pomocą światła. Mitochondria pobierają cukry i dzielą je na energię i dwutlenek węgla. Chloroplasty mają duży rozmiar i większą złożoność niż mitochondria, a oprócz przekształcania węgla w cukier, syntetyzują również kwasy tłuszczowe, aminokwasy i lipidy.
Mitochondria pojawiają się w komórkach zwierzęcych i roślinnych, ale chloroplasty pojawiają się tylko w komórkach roślinnych. W rzeczywistości to chloroplasty nadają większości roślin zielony kolor. Mitochondria faktycznie mają strukturę komórki prokariotycznej, ale chloroplasty składają się z kilku tylakoidów ułożonych w stos i otoczonych płynem zwanym stromą. Mitochondria są znane jako "elektrownia" dla komórek zwierzęcych, ponieważ wytwarzają energię. Te dwa organelle symbolizują podział między królestwem roślin a królestwem zwierząt.
